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