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 struct memblock memblock __initdata_memblock;
  24
  25 int memblock_debug __initdata_memblock;
  26 int memblock_can_resize __initdata_memblock;
  27 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS + 1] __initdata_memblock;
  28 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS + 1] __initdata_memblock;
  29
  30 /* inline so we don't get a warning when pr_debug is compiled out */
  31 static inline const char *memblock_type_name(struct memblock_type *type)
  32 {
  33         if (type == &memblock.memory)
  34                 return "memory";
  35         else if (type == &memblock.reserved)
  36                 return "reserved";
  37         else
  38                 return "unknown";
  39 }
  40
  41 /*
  42  * Address comparison utilities
  43  */
  44 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  45                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  46 {
  47         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  48 }
  49
  50 static long __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  51                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
  52 {
  53         unsigned long i;
  54
  55         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
  56                 phys_addr_t rgnbase = type->regions[i].base;
  57                 phys_addr_t rgnsize = type->regions[i].size;
  58                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, rgnbase, rgnsize))
  59                         break;
  60         }
  61
  62         return (i < type->cnt) ? i : -1;
  63 }
  64
  65 /*
  66  * Find, allocate, deallocate or reserve unreserved regions. All allocations
  67  * are top-down.
  68  */
  69
  70 static phys_addr_t __init_memblock memblock_find_region(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
  71                                           phys_addr_t size, phys_addr_t align)
  72 {
  73         phys_addr_t base, res_base;
  74         long j;
  75
  76         /* In case, huge size is requested */
  77         if (end < size)
  78                 return 0;
  79
  80         base = round_down(end - size, align);
  81
  82         /* Prevent allocations returning 0 as it's also used to
  83          * indicate an allocation failure
  84          */
  85         if (start == 0)
  86                 start = PAGE_SIZE;
  87
  88         while (start <= base) {
  89                 j = memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
  90                 if (j < 0)
  91                         return base;
  92                 res_base = memblock.reserved.regions[j].base;
  93                 if (res_base < size)
  94                         break;
  95                 base = round_down(res_base - size, align);
  96         }
  97
  98         return 0;
  99 }
 100
 101 /*
 102  * Find a free area with specified alignment in a specific range.
 103  */
 104 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 105                                         phys_addr_t size, phys_addr_t align)
 106 {
 107         long i;
 108
 109         BUG_ON(0 == size);
 110
 111         /* Pump up max_addr */
 112         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 113                 end = memblock.current_limit;
 114
 115         /* We do a top-down search, this tends to limit memory
 116          * fragmentation by keeping early boot allocs near the
 117          * top of memory
 118          */
 119         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= 0; i--) {
 120                 phys_addr_t memblockbase = memblock.memory.regions[i].base;
 121                 phys_addr_t memblocksize = memblock.memory.regions[i].size;
 122                 phys_addr_t bottom, top, found;
 123
 124                 if (memblocksize < size)
 125                         continue;
 126                 if ((memblockbase + memblocksize) <= start)
 127                         break;
 128                 bottom = max(memblockbase, start);
 129                 top = min(memblockbase + memblocksize, end);
 130                 if (bottom >= top)
 131                         continue;
 132                 found = memblock_find_region(bottom, top, size, align);
 133                 if (found)
 134                         return found;
 135         }
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 /*
 140  * Free memblock.reserved.regions
 141  */
 142 int __init_memblock memblock_free_reserved_regions(void)
 143 {
 144         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 145                 return 0;
 146
 147         return memblock_free(__pa(memblock.reserved.regions),
 148                  sizeof(struct memblock_region) * memblock.reserved.max);
 149 }
 150
 151 /*
 152  * Reserve memblock.reserved.regions
 153  */
 154 int __init_memblock memblock_reserve_reserved_regions(void)
 155 {
 156         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 157                 return 0;
 158
 159         return memblock_reserve(__pa(memblock.reserved.regions),
 160                  sizeof(struct memblock_region) * memblock.reserved.max);
 161 }
 162
 163 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 164 {
 165         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 166                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 167         type->cnt--;
 168
 169         /* Special case for empty arrays */
 170         if (type->cnt == 0) {
 171                 type->cnt = 1;
 172                 type->regions[0].base = 0;
 173                 type->regions[0].size = 0;
 174                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 175         }
 176 }
 177
 178 /* Defined below but needed now */
 179 static long memblock_add_region(struct memblock_type *type, phys_addr_t base, phys_addr_t size);
 180
 181 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type)
 182 {
 183         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 184         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 185         int use_slab = slab_is_available();
 186
 187         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 188          * of memory that aren't suitable for allocation
 189          */
 190         if (!memblock_can_resize)
 191                 return -1;
 192
 193         /* Calculate new doubled size */
 194         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 195         new_size = old_size << 1;
 196
 197         /* Try to find some space for it.
 198          *
 199          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 200          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to use
 201          * when bootmem is currently active (unless bootmem itself is implemented
 202          * on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 203          *
 204          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 205          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab is
 206          * active for memory hotplug operations
 207          */
 208         if (use_slab) {
 209                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 210                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 211         } else
 212                 addr = memblock_find_in_range(0, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, new_size, sizeof(phys_addr_t));
 213         if (!addr) {
 214                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 215                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
 216                 return -1;
 217         }
 218         new_array = __va(addr);
 219
 220         memblock_dbg("memblock: %s array is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 221                  memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr, (u64)addr + new_size - 1);
 222
 223         /* Found space, we now need to move the array over before
 224          * we add the reserved region since it may be our reserved
 225          * array itself that is full.
 226          */
 227         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 228         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 229         old_array = type->regions;
 230         type->regions = new_array;
 231         type->max <<= 1;
 232
 233         /* If we use SLAB that's it, we are done */
 234         if (use_slab)
 235                 return 0;
 236
 237         /* Add the new reserved region now. Should not fail ! */
 238         BUG_ON(memblock_add_region(&memblock.reserved, addr, new_size));
 239
 240         /* If the array wasn't our static init one, then free it. We only do
 241          * that before SLAB is available as later on, we don't know whether
 242          * to use kfree or free_bootmem_pages(). Shouldn't be a big deal
 243          * anyways
 244          */
 245         if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 246             old_array != memblock_reserved_init_regions)
 247                 memblock_free(__pa(old_array), old_size);
 248
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 /**
 253  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 254  * @type: memblock type to scan
 255  *
 256  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 257  */
 258 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 259 {
 260         int i = 0;
 261
 262         /* cnt never goes below 1 */
 263         while (i < type->cnt - 1) {
 264                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 265                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 266
 267                 if (this->base + this->size != next->base ||
 268                     memblock_get_region_node(this) !=
 269                     memblock_get_region_node(next)) {
 270                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 271                         i++;
 272                         continue;
 273                 }
 274
 275                 this->size += next->size;
 276                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 1)) * sizeof(*next));
 277                 type->cnt--;
 278         }
 279 }
 280
 281 /**
 282  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 283  * @type: memblock type to insert into
 284  * @idx: index for the insertion point
 285  * @base: base address of the new region
 286  * @size: size of the new region
 287  *
 288  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 289  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
 290  */
 291 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 292                                                    int idx, phys_addr_t base,
 293                                                    phys_addr_t size, int nid)
 294 {
 295         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 296
 297         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 298         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 299         rgn->base = base;
 300         rgn->size = size;
 301         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 302         type->cnt++;
 303 }
 304
 305 /**
 306  * memblock_add_region - add new memblock region
 307  * @type: memblock type to add new region into
 308  * @base: base address of the new region
 309  * @size: size of the new region
 310  *
 311  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 312  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 313  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 314  * compatible regions are merged) after the addition.
 315  *
 316  * RETURNS:
 317  * 0 on success, -errno on failure.
 318  */
 319 static long __init_memblock memblock_add_region(struct memblock_type *type,
 320                                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 321 {
 322         bool insert = false;
 323         phys_addr_t obase = base, end = base + size;
 324         int i, nr_new;
 325
 326         /* special case for empty array */
 327         if (type->regions[0].size == 0) {
 328                 WARN_ON(type->cnt != 1);
 329                 type->regions[0].base = base;
 330                 type->regions[0].size = size;
 331                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 332                 return 0;
 333         }
 334 repeat:
 335         /*
 336          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 337          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 338          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
 339          */
 340         base = obase;
 341         nr_new = 0;
 342
 343         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 344                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 345                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 346                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 347
 348                 if (rbase >= end)
 349                         break;
 350                 if (rend <= base)
 351                         continue;
 352                 /*
 353                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 354                  * area, insert that portion.
 355                  */
 356                 if (rbase > base) {
 357                         nr_new++;
 358                         if (insert)
 359                                 memblock_insert_region(type, i++, base,
 360                                                 rbase - base, MAX_NUMNODES);
 361                 }
 362                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 363                 base = min(rend, end);
 364         }
 365
 366         /* insert the remaining portion */
 367         if (base < end) {
 368                 nr_new++;
 369                 if (insert)
 370                         memblock_insert_region(type, i, base, end - base,
 371                                                MAX_NUMNODES);
 372         }
 373
 374         /*
 375          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 376          * insertions; otherwise, merge and return.
 377          */
 378         if (!insert) {
 379                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 380                         if (memblock_double_array(type) < 0)
 381                                 return -ENOMEM;
 382                 insert = true;
 383                 goto repeat;
 384         } else {
 385                 memblock_merge_regions(type);
 386                 return 0;
 387         }
 388 }
 389
 390 long __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 391 {
 392         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size);
 393 }
 394
 395 static long __init_memblock __memblock_remove(struct memblock_type *type,
 396                                               phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 397 {
 398         phys_addr_t end = base + size;
 399         int i;
 400
 401         /* Walk through the array for collisions */
 402         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 403                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 404                 phys_addr_t rend = rgn->base + rgn->size;
 405
 406                 /* Nothing more to do, exit */
 407                 if (rgn->base > end || rgn->size == 0)
 408                         break;
 409
 410                 /* If we fully enclose the block, drop it */
 411                 if (base <= rgn->base && end >= rend) {
 412                         memblock_remove_region(type, i--);
 413                         continue;
 414                 }
 415
 416                 /* If we are fully enclosed within a block
 417                  * then we need to split it and we are done
 418                  */
 419                 if (base > rgn->base && end < rend) {
 420                         rgn->size = base - rgn->base;
 421                         if (!memblock_add_region(type, end, rend - end))
 422                                 return 0;
 423                         /* Failure to split is bad, we at least
 424                          * restore the block before erroring
 425                          */
 426                         rgn->size = rend - rgn->base;
 427                         WARN_ON(1);
 428                         return -1;
 429                 }
 430
 431                 /* Check if we need to trim the bottom of a block */
 432                 if (rgn->base < end && rend > end) {
 433                         rgn->size -= end - rgn->base;
 434                         rgn->base = end;
 435                         break;
 436                 }
 437
 438                 /* And check if we need to trim the top of a block */
 439                 if (base < rend)
 440                         rgn->size -= rend - base;
 441
 442         }
 443         return 0;
 444 }
 445
 446 long __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 447 {
 448         return __memblock_remove(&memblock.memory, base, size);
 449 }
 450
 451 long __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 452 {
 453         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 454                      (unsigned long long)base,
 455                      (unsigned long long)base + size,
 456                      (void *)_RET_IP_);
 457
 458         return __memblock_remove(&memblock.reserved, base, size);
 459 }
 460
 461 long __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 462 {
 463         struct memblock_type *_rgn = &memblock.reserved;
 464
 465         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 466                      (unsigned long long)base,
 467                      (unsigned long long)base + size,
 468                      (void *)_RET_IP_);
 469         BUG_ON(0 == size);
 470
 471         return memblock_add_region(_rgn, base, size);
 472 }
 473
 474 /**
 475  * __next_free_mem_range - next function for for_each_free_mem_range()
 476  * @idx: pointer to u64 loop variable
 477  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
 478  * @p_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 479  * @p_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 480  * @p_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 481  *
 482  * Find the first free area from *@idx which matches @nid, fill the out
 483  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 484  * *@idx contains index into memory region and the upper 32bit indexes the
 485  * areas before each reserved region.  For example, if reserved regions
 486  * look like the following,
 487  *
 488  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 489  *
 490  * The upper 32bit indexes the following regions.
 491  *
 492  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 493  *
 494  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 495  * in lockstep and returns each intersection.
 496  */
 497 void __init_memblock __next_free_mem_range(u64 *idx, int nid,
 498                                            phys_addr_t *out_start,
 499                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 500 {
 501         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
 502         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
 503         int mi = *idx & 0xffffffff;
 504         int ri = *idx >> 32;
 505
 506         for ( ; mi < mem->cnt; mi++) {
 507                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
 508                 phys_addr_t m_start = m->base;
 509                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 510
 511                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 512                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
 513                         continue;
 514
 515                 /* scan areas before each reservation for intersection */
 516                 for ( ; ri < rsv->cnt + 1; ri++) {
 517                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
 518                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 519                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
 520
 521                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
 522                         if (r_start >= m_end)
 523                                 break;
 524                         /* if the two regions intersect, we're done */
 525                         if (m_start < r_end) {
 526                                 if (out_start)
 527                                         *out_start = max(m_start, r_start);
 528                                 if (out_end)
 529                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 530                                 if (out_nid)
 531                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
 532                                 /*
 533                                  * The region which ends first is advanced
 534                                  * for the next iteration.
 535                                  */
 536                                 if (m_end <= r_end)
 537                                         mi++;
 538                                 else
 539                                         ri++;
 540                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
 541                                 return;
 542                         }
 543                 }
 544         }
 545
 546         /* signal end of iteration */
 547         *idx = ULLONG_MAX;
 548 }
 549
 550 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 551 /*
 552  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
 553  */
 554 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
 555                                 unsigned long *out_start_pfn,
 556                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
 557 {
 558         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 559         struct memblock_region *r;
 560
 561         while (++*idx < type->cnt) {
 562                 r = &type->regions[*idx];
 563
 564                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
 565                         continue;
 566                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
 567                         break;
 568         }
 569         if (*idx >= type->cnt) {
 570                 *idx = -1;
 571                 return;
 572         }
 573
 574         if (out_start_pfn)
 575                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
 576         if (out_end_pfn)
 577                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
 578         if (out_nid)
 579                 *out_nid = r->nid;
 580 }
 581
 582 /**
 583  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
 584  * @base: base of area to set node ID for
 585  * @size: size of area to set node ID for
 586  * @nid: node ID to set
 587  *
 588  * Set the nid of memblock memory regions in [@base,@base+@size) to @nid.
 589  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
 590  *
 591  * RETURNS:
 592  * 0 on success, -errno on failure.
 593  */
 594 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 595                                       int nid)
 596 {
 597         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 598         phys_addr_t end = base + size;
 599         int i;
 600
 601         /* we'll create at most two more regions */
 602         while (type->cnt + 2 > type->max)
 603                 if (memblock_double_array(type) < 0)
 604                         return -ENOMEM;
 605
 606         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 607                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 608                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 609                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 610
 611                 if (rbase >= end)
 612                         break;
 613                 if (rend <= base)
 614                         continue;
 615
 616                 if (rbase < base) {
 617                         /*
 618                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 619                          * to process the next region - the new top half.
 620                          */
 621                         rgn->base = base;
 622                         rgn->size = rend - rgn->base;
 623                         memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
 624                                                rgn->nid);
 625                 } else if (rend > end) {
 626                         /*
 627                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 628                          * current region - the new bottom half.
 629                          */
 630                         rgn->base = end;
 631                         rgn->size = rend - rgn->base;
 632                         memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
 633                                                rgn->nid);
 634                 } else {
 635                         /* @rgn is fully contained, set ->nid */
 636                         rgn->nid = nid;
 637                 }
 638         }
 639
 640         memblock_merge_regions(type);
 641         return 0;
 642 }
 643 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
 644
 645 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
 646 {
 647         phys_addr_t found;
 648
 649         /* We align the size to limit fragmentation. Without this, a lot of
 650          * small allocs quickly eat up the whole reserve array on sparc
 651          */
 652         size = round_up(size, align);
 653
 654         found = memblock_find_in_range(0, max_addr, size, align);
 655         if (found && !memblock_add_region(&memblock.reserved, found, size))
 656                 return found;
 657
 658         return 0;
 659 }
 660
 661 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
 662 {
 663         phys_addr_t alloc;
 664
 665         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
 666
 667         if (alloc == 0)
 668                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
 669                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
 670
 671         return alloc;
 672 }
 673
 674 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
 675 {
 676         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
 677 }
 678
 679
 680 /*
 681  * Additional node-local top-down allocators.
 682  *
 683  * WARNING: Only available after early_node_map[] has been populated,
 684  * on some architectures, that is after all the calls to add_active_range()
 685  * have been done to populate it.
 686  */
 687
 688 static phys_addr_t __init memblock_nid_range_rev(phys_addr_t start,
 689                                                  phys_addr_t end, int *nid)
 690 {
 691 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
 692         unsigned long start_pfn, end_pfn;
 693         int i;
 694
 695         for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start_pfn, &end_pfn, nid)
 696                 if (end > PFN_PHYS(start_pfn) && end <= PFN_PHYS(end_pfn))
 697                         return max(start, PFN_PHYS(start_pfn));
 698 #endif
 699         *nid = 0;
 700         return start;
 701 }
 702
 703 phys_addr_t __init memblock_find_in_range_node(phys_addr_t start,
 704                                                phys_addr_t end,
 705                                                phys_addr_t size,
 706                                                phys_addr_t align, int nid)
 707 {
 708         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
 709         int i;
 710
 711         BUG_ON(0 == size);
 712
 713         /* Pump up max_addr */
 714         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 715                 end = memblock.current_limit;
 716
 717         for (i = mem->cnt - 1; i >= 0; i--) {
 718                 struct memblock_region *r = &mem->regions[i];
 719                 phys_addr_t base = max(start, r->base);
 720                 phys_addr_t top = min(end, r->base + r->size);
 721
 722                 while (base < top) {
 723                         phys_addr_t tbase, ret;
 724                         int tnid;
 725
 726                         tbase = memblock_nid_range_rev(base, top, &tnid);
 727                         if (nid == MAX_NUMNODES || tnid == nid) {
 728                                 ret = memblock_find_region(tbase, top, size, align);
 729                                 if (ret)
 730                                         return ret;
 731                         }
 732                         top = tbase;
 733                 }
 734         }
 735
 736         return 0;
 737 }
 738
 739 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
 740 {
 741         phys_addr_t found;
 742
 743         /*
 744          * We align the size to limit fragmentation. Without this, a lot of
 745          * small allocs quickly eat up the whole reserve array on sparc
 746          */
 747         size = round_up(size, align);
 748
 749         found = memblock_find_in_range_node(0, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
 750                                             size, align, nid);
 751         if (found && !memblock_add_region(&memblock.reserved, found, size))
 752                 return found;
 753
 754         return 0;
 755 }
 756
 757 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
 758 {
 759         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
 760
 761         if (res)
 762                 return res;
 763         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
 764 }
 765
 766
 767 /*
 768  * Remaining API functions
 769  */
 770
 771 /* You must call memblock_analyze() before this. */
 772 phys_addr_t __init memblock_phys_mem_size(void)
 773 {
 774         return memblock.memory_size;
 775 }
 776
 777 /* lowest address */
 778 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
 779 {
 780         return memblock.memory.regions[0].base;
 781 }
 782
 783 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
 784 {
 785         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
 786
 787         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
 788 }
 789
 790 /* You must call memblock_analyze() after this. */
 791 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t memory_limit)
 792 {
 793         unsigned long i;
 794         phys_addr_t limit;
 795         struct memblock_region *p;
 796
 797         if (!memory_limit)
 798                 return;
 799
 800         /* Truncate the memblock regions to satisfy the memory limit. */
 801         limit = memory_limit;
 802         for (i = 0; i < memblock.memory.cnt; i++) {
 803                 if (limit > memblock.memory.regions[i].size) {
 804                         limit -= memblock.memory.regions[i].size;
 805                         continue;
 806                 }
 807
 808                 memblock.memory.regions[i].size = limit;
 809                 memblock.memory.cnt = i + 1;
 810                 break;
 811         }
 812
 813         memory_limit = memblock_end_of_DRAM();
 814
 815         /* And truncate any reserves above the limit also. */
 816         for (i = 0; i < memblock.reserved.cnt; i++) {
 817                 p = &memblock.reserved.regions[i];
 818
 819                 if (p->base > memory_limit)
 820                         p->size = 0;
 821                 else if ((p->base + p->size) > memory_limit)
 822                         p->size = memory_limit - p->base;
 823
 824                 if (p->size == 0) {
 825                         memblock_remove_region(&memblock.reserved, i);
 826                         i--;
 827                 }
 828         }
 829 }
 830
 831 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
 832 {
 833         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
 834
 835         do {
 836                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
 837
 838                 if (addr < type->regions[mid].base)
 839                         right = mid;
 840                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
 841                                   type->regions[mid].size))
 842                         left = mid + 1;
 843                 else
 844                         return mid;
 845         } while (left < right);
 846         return -1;
 847 }
 848
 849 int __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
 850 {
 851         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
 852 }
 853
 854 int __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
 855 {
 856         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
 857 }
 858
 859 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 860 {
 861         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
 862
 863         if (idx == -1)
 864                 return 0;
 865         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
 866                 (memblock.memory.regions[idx].base +
 867                  memblock.memory.regions[idx].size) >= (base + size);
 868 }
 869
 870 int __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 871 {
 872         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size) >= 0;
 873 }
 874
 875
 876 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
 877 {
 878         memblock.current_limit = limit;
 879 }
 880
 881 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
 882 {
 883         unsigned long long base, size;
 884         int i;
 885
 886         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
 887
 888         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 889                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 890                 char nid_buf[32] = "";
 891
 892                 base = rgn->base;
 893                 size = rgn->size;
 894 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 895                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
 896                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
 897                                  memblock_get_region_node(rgn));
 898 #endif
 899                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s\n",
 900                         name, i, base, base + size - 1, size, nid_buf);
 901         }
 902 }
 903
 904 void __init_memblock memblock_dump_all(void)
 905 {
 906         if (!memblock_debug)
 907                 return;
 908
 909         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
 910         pr_info(" memory size = 0x%llx\n", (unsigned long long)memblock.memory_size);
 911
 912         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
 913         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
 914 }
 915
 916 void __init memblock_analyze(void)
 917 {
 918         int i;
 919
 920         /* Check marker in the unused last array entry */
 921         WARN_ON(memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS].base
 922                 != MEMBLOCK_INACTIVE);
 923         WARN_ON(memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS].base
 924                 != MEMBLOCK_INACTIVE);
 925
 926         memblock.memory_size = 0;
 927
 928         for (i = 0; i < memblock.memory.cnt; i++)
 929                 memblock.memory_size += memblock.memory.regions[i].size;
 930
 931         /* We allow resizing from there */
 932         memblock_can_resize = 1;
 933 }
 934
 935 void __init memblock_init(void)
 936 {
 937         static int init_done __initdata = 0;
 938
 939         if (init_done)
 940                 return;
 941         init_done = 1;
 942
 943         /* Hookup the initial arrays */
 944         memblock.memory.regions = memblock_memory_init_regions;
 945         memblock.memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS;
 946         memblock.reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions;
 947         memblock.reserved.max   = INIT_MEMBLOCK_REGIONS;
 948
 949         /* Write a marker in the unused last array entry */
 950         memblock.memory.regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS].base = MEMBLOCK_INACTIVE;
 951         memblock.reserved.regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS].base = MEMBLOCK_INACTIVE;
 952
 953         /* Create a dummy zero size MEMBLOCK which will get coalesced away later.
 954          * This simplifies the memblock_add() code below...
 955          */
 956         memblock.memory.regions[0].base = 0;
 957         memblock.memory.regions[0].size = 0;
 958         memblock_set_region_node(&memblock.memory.regions[0], MAX_NUMNODES);
 959         memblock.memory.cnt = 1;
 960
 961         /* Ditto. */
 962         memblock.reserved.regions[0].base = 0;
 963         memblock.reserved.regions[0].size = 0;
 964         memblock_set_region_node(&memblock.reserved.regions[0], MAX_NUMNODES);
 965         memblock.reserved.cnt = 1;
 966
 967         memblock.current_limit = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE;
 968 }
 969
 970 static int __init early_memblock(char *p)
 971 {
 972         if (p && strstr(p, "debug"))
 973                 memblock_debug = 1;
 974         return 0;
 975 }
 976 early_param("memblock", early_memblock);
 977
 978 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
 979
 980 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
 981 {
 982         struct memblock_type *type = m->private;
 983         struct memblock_region *reg;
 984         int i;
 985
 986         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 987                 reg = &type->regions[i];
 988                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
 989                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
 990                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
 991                                    (unsigned long)reg->base,
 992                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
 993                 else
 994                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
 995                                    (unsigned long long)reg->base,
 996                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
 997
 998         }
 999         return 0;
1000 }
1001
1002 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1003 {
1004         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1005 }
1006
1007 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1008         .open = memblock_debug_open,
1009         .read = seq_read,
1010         .llseek = seq_lseek,
1011         .release = single_release,
1012 };
1013
1014 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1015 {
1016         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1017         if (!root)
1018                 return -ENXIO;
1019         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1020         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1021
1022         return 0;
1023 }
1024 __initcall(memblock_init_debugfs);
1025
1026 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */