]> Git Repo - linux.git/blob - mm/memblock.c
bpf, arm64: Fix trampoline for BPF_TRAMP_F_CALL_ORIG
[linux.git] / mm / memblock.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
4  *
5  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
6  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
7  */
8
9 #include <linux/kernel.h>
10 #include <linux/slab.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/bitops.h>
13 #include <linux/poison.h>
14 #include <linux/pfn.h>
15 #include <linux/debugfs.h>
16 #include <linux/kmemleak.h>
17 #include <linux/seq_file.h>
18 #include <linux/memblock.h>
19
20 #include <asm/sections.h>
21 #include <linux/io.h>
22
23 #include "internal.h"
24
25 #define INIT_MEMBLOCK_REGIONS                   128
26 #define INIT_PHYSMEM_REGIONS                    4
27
28 #ifndef INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS
29 # define INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS         INIT_MEMBLOCK_REGIONS
30 #endif
31
32 #ifndef INIT_MEMBLOCK_MEMORY_REGIONS
33 #define INIT_MEMBLOCK_MEMORY_REGIONS            INIT_MEMBLOCK_REGIONS
34 #endif
35
36 /**
37  * DOC: memblock overview
38  *
39  * Memblock is a method of managing memory regions during the early
40  * boot period when the usual kernel memory allocators are not up and
41  * running.
42  *
43  * Memblock views the system memory as collections of contiguous
44  * regions. There are several types of these collections:
45  *
46  * * ``memory`` - describes the physical memory available to the
47  *   kernel; this may differ from the actual physical memory installed
48  *   in the system, for instance when the memory is restricted with
49  *   ``mem=`` command line parameter
50  * * ``reserved`` - describes the regions that were allocated
51  * * ``physmem`` - describes the actual physical memory available during
52  *   boot regardless of the possible restrictions and memory hot(un)plug;
53  *   the ``physmem`` type is only available on some architectures.
54  *
55  * Each region is represented by struct memblock_region that
56  * defines the region extents, its attributes and NUMA node id on NUMA
57  * systems. Every memory type is described by the struct memblock_type
58  * which contains an array of memory regions along with
59  * the allocator metadata. The "memory" and "reserved" types are nicely
60  * wrapped with struct memblock. This structure is statically
61  * initialized at build time. The region arrays are initially sized to
62  * %INIT_MEMBLOCK_MEMORY_REGIONS for "memory" and
63  * %INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS for "reserved". The region array
64  * for "physmem" is initially sized to %INIT_PHYSMEM_REGIONS.
65  * The memblock_allow_resize() enables automatic resizing of the region
66  * arrays during addition of new regions. This feature should be used
67  * with care so that memory allocated for the region array will not
68  * overlap with areas that should be reserved, for example initrd.
69  *
70  * The early architecture setup should tell memblock what the physical
71  * memory layout is by using memblock_add() or memblock_add_node()
72  * functions. The first function does not assign the region to a NUMA
73  * node and it is appropriate for UMA systems. Yet, it is possible to
74  * use it on NUMA systems as well and assign the region to a NUMA node
75  * later in the setup process using memblock_set_node(). The
76  * memblock_add_node() performs such an assignment directly.
77  *
78  * Once memblock is setup the memory can be allocated using one of the
79  * API variants:
80  *
81  * * memblock_phys_alloc*() - these functions return the **physical**
82  *   address of the allocated memory
83  * * memblock_alloc*() - these functions return the **virtual** address
84  *   of the allocated memory.
85  *
86  * Note, that both API variants use implicit assumptions about allowed
87  * memory ranges and the fallback methods. Consult the documentation
88  * of memblock_alloc_internal() and memblock_alloc_range_nid()
89  * functions for more elaborate description.
90  *
91  * As the system boot progresses, the architecture specific mem_init()
92  * function frees all the memory to the buddy page allocator.
93  *
94  * Unless an architecture enables %CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK, the
95  * memblock data structures (except "physmem") will be discarded after the
96  * system initialization completes.
97  */
98
99 #ifndef CONFIG_NUMA
100 struct pglist_data __refdata contig_page_data;
101 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
102 #endif
103
104 unsigned long max_low_pfn;
105 unsigned long min_low_pfn;
106 unsigned long max_pfn;
107 unsigned long long max_possible_pfn;
108
109 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_MEMORY_REGIONS] __initdata_memblock;
110 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS] __initdata_memblock;
111 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
112 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS];
113 #endif
114
115 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
116         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
117         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
118         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_MEMORY_REGIONS,
119         .memory.name            = "memory",
120
121         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
122         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
123         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS,
124         .reserved.name          = "reserved",
125
126         .bottom_up              = false,
127         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
128 };
129
130 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
131 struct memblock_type physmem = {
132         .regions                = memblock_physmem_init_regions,
133         .cnt                    = 1,    /* empty dummy entry */
134         .max                    = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
135         .name                   = "physmem",
136 };
137 #endif
138
139 /*
140  * keep a pointer to &memblock.memory in the text section to use it in
141  * __next_mem_range() and its helpers.
142  *  For architectures that do not keep memblock data after init, this
143  * pointer will be reset to NULL at memblock_discard()
144  */
145 static __refdata struct memblock_type *memblock_memory = &memblock.memory;
146
147 #define for_each_memblock_type(i, memblock_type, rgn)                   \
148         for (i = 0, rgn = &memblock_type->regions[0];                   \
149              i < memblock_type->cnt;                                    \
150              i++, rgn = &memblock_type->regions[i])
151
152 #define memblock_dbg(fmt, ...)                                          \
153         do {                                                            \
154                 if (memblock_debug)                                     \
155                         pr_info(fmt, ##__VA_ARGS__);                    \
156         } while (0)
157
158 static int memblock_debug __initdata_memblock;
159 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock;
160 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
161 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock;
162 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock;
163
164 bool __init_memblock memblock_has_mirror(void)
165 {
166         return system_has_some_mirror;
167 }
168
169 static enum memblock_flags __init_memblock choose_memblock_flags(void)
170 {
171         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
172 }
173
174 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
175 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
176 {
177         return *size = min(*size, PHYS_ADDR_MAX - base);
178 }
179
180 /*
181  * Address comparison utilities
182  */
183 unsigned long __init_memblock
184 memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1, phys_addr_t base2,
185                        phys_addr_t size2)
186 {
187         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
188 }
189
190 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
191                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
192 {
193         unsigned long i;
194
195         memblock_cap_size(base, &size);
196
197         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
198                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
199                                            type->regions[i].size))
200                         break;
201         return i < type->cnt;
202 }
203
204 /**
205  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
206  * @start: start of candidate range
207  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
208  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
209  * @size: size of free area to find
210  * @align: alignment of free area to find
211  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
212  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
213  *
214  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
215  *
216  * Return:
217  * Found address on success, 0 on failure.
218  */
219 static phys_addr_t __init_memblock
220 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
221                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
222                                 enum memblock_flags flags)
223 {
224         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
225         u64 i;
226
227         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
228                 this_start = clamp(this_start, start, end);
229                 this_end = clamp(this_end, start, end);
230
231                 cand = round_up(this_start, align);
232                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
233                         return cand;
234         }
235
236         return 0;
237 }
238
239 /**
240  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
241  * @start: start of candidate range
242  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
243  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
244  * @size: size of free area to find
245  * @align: alignment of free area to find
246  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
247  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
248  *
249  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
250  *
251  * Return:
252  * Found address on success, 0 on failure.
253  */
254 static phys_addr_t __init_memblock
255 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
256                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
257                                enum memblock_flags flags)
258 {
259         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
260         u64 i;
261
262         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
263                                         NULL) {
264                 this_start = clamp(this_start, start, end);
265                 this_end = clamp(this_end, start, end);
266
267                 if (this_end < size)
268                         continue;
269
270                 cand = round_down(this_end - size, align);
271                 if (cand >= this_start)
272                         return cand;
273         }
274
275         return 0;
276 }
277
278 /**
279  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
280  * @size: size of free area to find
281  * @align: alignment of free area to find
282  * @start: start of candidate range
283  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
284  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
285  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
286  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
287  *
288  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
289  *
290  * Return:
291  * Found address on success, 0 on failure.
292  */
293 static phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
294                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
295                                         phys_addr_t end, int nid,
296                                         enum memblock_flags flags)
297 {
298         /* pump up @end */
299         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE ||
300             end == MEMBLOCK_ALLOC_NOLEAKTRACE)
301                 end = memblock.current_limit;
302
303         /* avoid allocating the first page */
304         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
305         end = max(start, end);
306
307         if (memblock_bottom_up())
308                 return __memblock_find_range_bottom_up(start, end, size, align,
309                                                        nid, flags);
310         else
311                 return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align,
312                                                       nid, flags);
313 }
314
315 /**
316  * memblock_find_in_range - find free area in given range
317  * @start: start of candidate range
318  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
319  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
320  * @size: size of free area to find
321  * @align: alignment of free area to find
322  *
323  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
324  *
325  * Return:
326  * Found address on success, 0 on failure.
327  */
328 static phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
329                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
330                                         phys_addr_t align)
331 {
332         phys_addr_t ret;
333         enum memblock_flags flags = choose_memblock_flags();
334
335 again:
336         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
337                                             NUMA_NO_NODE, flags);
338
339         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
340                 pr_warn_ratelimited("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
341                         &size);
342                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
343                 goto again;
344         }
345
346         return ret;
347 }
348
349 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
350 {
351         type->total_size -= type->regions[r].size;
352         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
353                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
354         type->cnt--;
355
356         /* Special case for empty arrays */
357         if (type->cnt == 0) {
358                 WARN_ON(type->total_size != 0);
359                 type->cnt = 1;
360                 type->regions[0].base = 0;
361                 type->regions[0].size = 0;
362                 type->regions[0].flags = 0;
363                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
364         }
365 }
366
367 #ifndef CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK
368 /**
369  * memblock_discard - discard memory and reserved arrays if they were allocated
370  */
371 void __init memblock_discard(void)
372 {
373         phys_addr_t addr, size;
374
375         if (memblock.reserved.regions != memblock_reserved_init_regions) {
376                 addr = __pa(memblock.reserved.regions);
377                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
378                                   memblock.reserved.max);
379                 if (memblock_reserved_in_slab)
380                         kfree(memblock.reserved.regions);
381                 else
382                         memblock_free_late(addr, size);
383         }
384
385         if (memblock.memory.regions != memblock_memory_init_regions) {
386                 addr = __pa(memblock.memory.regions);
387                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
388                                   memblock.memory.max);
389                 if (memblock_memory_in_slab)
390                         kfree(memblock.memory.regions);
391                 else
392                         memblock_free_late(addr, size);
393         }
394
395         memblock_memory = NULL;
396 }
397 #endif
398
399 /**
400  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
401  * @type: memblock type of the regions array being doubled
402  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
403  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
404  *
405  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
406  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
407  * allocated memory range [@new_area_start, @new_area_start + @new_area_size]
408  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
409  * not overlap.
410  *
411  * Return:
412  * 0 on success, -1 on failure.
413  */
414 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
415                                                 phys_addr_t new_area_start,
416                                                 phys_addr_t new_area_size)
417 {
418         struct memblock_region *new_array, *old_array;
419         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
420         phys_addr_t old_size, new_size, addr, new_end;
421         int use_slab = slab_is_available();
422         int *in_slab;
423
424         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
425          * of memory that aren't suitable for allocation
426          */
427         if (!memblock_can_resize)
428                 panic("memblock: cannot resize %s array\n", type->name);
429
430         /* Calculate new doubled size */
431         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
432         new_size = old_size << 1;
433         /*
434          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
435          *   so we can free them completely later.
436          */
437         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
438         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
439
440         /* Retrieve the slab flag */
441         if (type == &memblock.memory)
442                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
443         else
444                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
445
446         /* Try to find some space for it */
447         if (use_slab) {
448                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
449                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
450         } else {
451                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
452                 if (type != &memblock.reserved)
453                         new_area_start = new_area_size = 0;
454
455                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
456                                                 memblock.current_limit,
457                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
458                 if (!addr && new_area_size)
459                         addr = memblock_find_in_range(0,
460                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
461                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
462
463                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
464         }
465         if (!addr) {
466                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
467                        type->name, type->max, type->max * 2);
468                 return -1;
469         }
470
471         new_end = addr + new_size - 1;
472         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%pa-%pa]",
473                         type->name, type->max * 2, &addr, &new_end);
474
475         /*
476          * Found space, we now need to move the array over before we add the
477          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
478          * full.
479          */
480         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
481         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
482         old_array = type->regions;
483         type->regions = new_array;
484         type->max <<= 1;
485
486         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
487         if (*in_slab)
488                 kfree(old_array);
489         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
490                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
491                 memblock_free(old_array, old_alloc_size);
492
493         /*
494          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
495          * needn't do it
496          */
497         if (!use_slab)
498                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
499
500         /* Update slab flag */
501         *in_slab = use_slab;
502
503         return 0;
504 }
505
506 /**
507  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
508  * @type: memblock type to scan
509  * @start_rgn: start scanning from (@start_rgn - 1)
510  * @end_rgn: end scanning at (@end_rgn - 1)
511  * Scan @type and merge neighboring compatible regions in [@start_rgn - 1, @end_rgn)
512  */
513 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type,
514                                                    unsigned long start_rgn,
515                                                    unsigned long end_rgn)
516 {
517         int i = 0;
518         if (start_rgn)
519                 i = start_rgn - 1;
520         end_rgn = min(end_rgn, type->cnt - 1);
521         while (i < end_rgn) {
522                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
523                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
524
525                 if (this->base + this->size != next->base ||
526                     memblock_get_region_node(this) !=
527                     memblock_get_region_node(next) ||
528                     this->flags != next->flags) {
529                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
530                         i++;
531                         continue;
532                 }
533
534                 this->size += next->size;
535                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
536                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
537                 type->cnt--;
538                 end_rgn--;
539         }
540 }
541
542 /**
543  * memblock_insert_region - insert new memblock region
544  * @type:       memblock type to insert into
545  * @idx:        index for the insertion point
546  * @base:       base address of the new region
547  * @size:       size of the new region
548  * @nid:        node id of the new region
549  * @flags:      flags of the new region
550  *
551  * Insert new memblock region [@base, @base + @size) into @type at @idx.
552  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
553  */
554 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
555                                                    int idx, phys_addr_t base,
556                                                    phys_addr_t size,
557                                                    int nid,
558                                                    enum memblock_flags flags)
559 {
560         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
561
562         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
563         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
564         rgn->base = base;
565         rgn->size = size;
566         rgn->flags = flags;
567         memblock_set_region_node(rgn, nid);
568         type->cnt++;
569         type->total_size += size;
570 }
571
572 /**
573  * memblock_add_range - add new memblock region
574  * @type: memblock type to add new region into
575  * @base: base address of the new region
576  * @size: size of the new region
577  * @nid: nid of the new region
578  * @flags: flags of the new region
579  *
580  * Add new memblock region [@base, @base + @size) into @type.  The new region
581  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
582  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
583  * compatible regions are merged) after the addition.
584  *
585  * Return:
586  * 0 on success, -errno on failure.
587  */
588 static int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
589                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
590                                 int nid, enum memblock_flags flags)
591 {
592         bool insert = false;
593         phys_addr_t obase = base;
594         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
595         int idx, nr_new, start_rgn = -1, end_rgn;
596         struct memblock_region *rgn;
597
598         if (!size)
599                 return 0;
600
601         /* special case for empty array */
602         if (type->regions[0].size == 0) {
603                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
604                 type->regions[0].base = base;
605                 type->regions[0].size = size;
606                 type->regions[0].flags = flags;
607                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
608                 type->total_size = size;
609                 return 0;
610         }
611
612         /*
613          * The worst case is when new range overlaps all existing regions,
614          * then we'll need type->cnt + 1 empty regions in @type. So if
615          * type->cnt * 2 + 1 is less than or equal to type->max, we know
616          * that there is enough empty regions in @type, and we can insert
617          * regions directly.
618          */
619         if (type->cnt * 2 + 1 <= type->max)
620                 insert = true;
621
622 repeat:
623         /*
624          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
625          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
626          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
627          */
628         base = obase;
629         nr_new = 0;
630
631         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
632                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
633                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
634
635                 if (rbase >= end)
636                         break;
637                 if (rend <= base)
638                         continue;
639                 /*
640                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
641                  * area, insert that portion.
642                  */
643                 if (rbase > base) {
644 #ifdef CONFIG_NUMA
645                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
646 #endif
647                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
648                         nr_new++;
649                         if (insert) {
650                                 if (start_rgn == -1)
651                                         start_rgn = idx;
652                                 end_rgn = idx + 1;
653                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
654                                                        rbase - base, nid,
655                                                        flags);
656                         }
657                 }
658                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
659                 base = min(rend, end);
660         }
661
662         /* insert the remaining portion */
663         if (base < end) {
664                 nr_new++;
665                 if (insert) {
666                         if (start_rgn == -1)
667                                 start_rgn = idx;
668                         end_rgn = idx + 1;
669                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
670                                                nid, flags);
671                 }
672         }
673
674         if (!nr_new)
675                 return 0;
676
677         /*
678          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
679          * insertions; otherwise, merge and return.
680          */
681         if (!insert) {
682                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
683                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
684                                 return -ENOMEM;
685                 insert = true;
686                 goto repeat;
687         } else {
688                 memblock_merge_regions(type, start_rgn, end_rgn);
689                 return 0;
690         }
691 }
692
693 /**
694  * memblock_add_node - add new memblock region within a NUMA node
695  * @base: base address of the new region
696  * @size: size of the new region
697  * @nid: nid of the new region
698  * @flags: flags of the new region
699  *
700  * Add new memblock region [@base, @base + @size) to the "memory"
701  * type. See memblock_add_range() description for mode details
702  *
703  * Return:
704  * 0 on success, -errno on failure.
705  */
706 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
707                                       int nid, enum memblock_flags flags)
708 {
709         phys_addr_t end = base + size - 1;
710
711         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] nid=%d flags=%x %pS\n", __func__,
712                      &base, &end, nid, flags, (void *)_RET_IP_);
713
714         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, flags);
715 }
716
717 /**
718  * memblock_add - add new memblock region
719  * @base: base address of the new region
720  * @size: size of the new region
721  *
722  * Add new memblock region [@base, @base + @size) to the "memory"
723  * type. See memblock_add_range() description for mode details
724  *
725  * Return:
726  * 0 on success, -errno on failure.
727  */
728 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
729 {
730         phys_addr_t end = base + size - 1;
731
732         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
733                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
734
735         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
736 }
737
738 /**
739  * memblock_validate_numa_coverage - check if amount of memory with
740  * no node ID assigned is less than a threshold
741  * @threshold_bytes: maximal number of pages that can have unassigned node
742  * ID (in bytes).
743  *
744  * A buggy firmware may report memory that does not belong to any node.
745  * Check if amount of such memory is below @threshold_bytes.
746  *
747  * Return: true on success, false on failure.
748  */
749 bool __init_memblock memblock_validate_numa_coverage(unsigned long threshold_bytes)
750 {
751         unsigned long nr_pages = 0;
752         unsigned long start_pfn, end_pfn, mem_size_mb;
753         int nid, i;
754
755         /* calculate lose page */
756         for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start_pfn, &end_pfn, &nid) {
757                 if (!numa_valid_node(nid))
758                         nr_pages += end_pfn - start_pfn;
759         }
760
761         if ((nr_pages << PAGE_SHIFT) >= threshold_bytes) {
762                 mem_size_mb = memblock_phys_mem_size() >> 20;
763                 pr_err("NUMA: no nodes coverage for %luMB of %luMB RAM\n",
764                        (nr_pages << PAGE_SHIFT) >> 20, mem_size_mb);
765                 return false;
766         }
767
768         return true;
769 }
770
771
772 /**
773  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
774  * @type: memblock type to isolate range for
775  * @base: base of range to isolate
776  * @size: size of range to isolate
777  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
778  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
779  *
780  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
781  * [@base, @base + @size).  Crossing regions are split at the boundaries,
782  * which may create at most two more regions.  The index of the first
783  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
784  *
785  * Return:
786  * 0 on success, -errno on failure.
787  */
788 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
789                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
790                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
791 {
792         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
793         int idx;
794         struct memblock_region *rgn;
795
796         *start_rgn = *end_rgn = 0;
797
798         if (!size)
799                 return 0;
800
801         /* we'll create at most two more regions */
802         while (type->cnt + 2 > type->max)
803                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
804                         return -ENOMEM;
805
806         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
807                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
808                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
809
810                 if (rbase >= end)
811                         break;
812                 if (rend <= base)
813                         continue;
814
815                 if (rbase < base) {
816                         /*
817                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
818                          * to process the next region - the new top half.
819                          */
820                         rgn->base = base;
821                         rgn->size -= base - rbase;
822                         type->total_size -= base - rbase;
823                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
824                                                memblock_get_region_node(rgn),
825                                                rgn->flags);
826                 } else if (rend > end) {
827                         /*
828                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
829                          * current region - the new bottom half.
830                          */
831                         rgn->base = end;
832                         rgn->size -= end - rbase;
833                         type->total_size -= end - rbase;
834                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
835                                                memblock_get_region_node(rgn),
836                                                rgn->flags);
837                 } else {
838                         /* @rgn is fully contained, record it */
839                         if (!*end_rgn)
840                                 *start_rgn = idx;
841                         *end_rgn = idx + 1;
842                 }
843         }
844
845         return 0;
846 }
847
848 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
849                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
850 {
851         int start_rgn, end_rgn;
852         int i, ret;
853
854         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
855         if (ret)
856                 return ret;
857
858         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
859                 memblock_remove_region(type, i);
860         return 0;
861 }
862
863 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
864 {
865         phys_addr_t end = base + size - 1;
866
867         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
868                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
869
870         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
871 }
872
873 /**
874  * memblock_free - free boot memory allocation
875  * @ptr: starting address of the  boot memory allocation
876  * @size: size of the boot memory block in bytes
877  *
878  * Free boot memory block previously allocated by memblock_alloc_xx() API.
879  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
880  */
881 void __init_memblock memblock_free(void *ptr, size_t size)
882 {
883         if (ptr)
884                 memblock_phys_free(__pa(ptr), size);
885 }
886
887 /**
888  * memblock_phys_free - free boot memory block
889  * @base: phys starting address of the  boot memory block
890  * @size: size of the boot memory block in bytes
891  *
892  * Free boot memory block previously allocated by memblock_phys_alloc_xx() API.
893  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
894  */
895 int __init_memblock memblock_phys_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
896 {
897         phys_addr_t end = base + size - 1;
898
899         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
900                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
901
902         kmemleak_free_part_phys(base, size);
903         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
904 }
905
906 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
907 {
908         phys_addr_t end = base + size - 1;
909
910         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
911                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
912
913         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
914 }
915
916 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
917 int __init_memblock memblock_physmem_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
918 {
919         phys_addr_t end = base + size - 1;
920
921         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
922                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
923
924         return memblock_add_range(&physmem, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
925 }
926 #endif
927
928 /**
929  * memblock_setclr_flag - set or clear flag for a memory region
930  * @type: memblock type to set/clear flag for
931  * @base: base address of the region
932  * @size: size of the region
933  * @set: set or clear the flag
934  * @flag: the flag to update
935  *
936  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
937  *
938  * Return: 0 on success, -errno on failure.
939  */
940 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(struct memblock_type *type,
941                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size, int set, int flag)
942 {
943         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
944
945         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
946         if (ret)
947                 return ret;
948
949         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++) {
950                 struct memblock_region *r = &type->regions[i];
951
952                 if (set)
953                         r->flags |= flag;
954                 else
955                         r->flags &= ~flag;
956         }
957
958         memblock_merge_regions(type, start_rgn, end_rgn);
959         return 0;
960 }
961
962 /**
963  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
964  * @base: the base phys addr of the region
965  * @size: the size of the region
966  *
967  * Return: 0 on success, -errno on failure.
968  */
969 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
970 {
971         return memblock_setclr_flag(&memblock.memory, base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
972 }
973
974 /**
975  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
976  * @base: the base phys addr of the region
977  * @size: the size of the region
978  *
979  * Return: 0 on success, -errno on failure.
980  */
981 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
982 {
983         return memblock_setclr_flag(&memblock.memory, base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
984 }
985
986 /**
987  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
988  * @base: the base phys addr of the region
989  * @size: the size of the region
990  *
991  * Return: 0 on success, -errno on failure.
992  */
993 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
994 {
995         if (!mirrored_kernelcore)
996                 return 0;
997
998         system_has_some_mirror = true;
999
1000         return memblock_setclr_flag(&memblock.memory, base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
1001 }
1002
1003 /**
1004  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
1005  * @base: the base phys addr of the region
1006  * @size: the size of the region
1007  *
1008  * The memory regions marked with %MEMBLOCK_NOMAP will not be added to the
1009  * direct mapping of the physical memory. These regions will still be
1010  * covered by the memory map. The struct page representing NOMAP memory
1011  * frames in the memory map will be PageReserved()
1012  *
1013  * Note: if the memory being marked %MEMBLOCK_NOMAP was allocated from
1014  * memblock, the caller must inform kmemleak to ignore that memory
1015  *
1016  * Return: 0 on success, -errno on failure.
1017  */
1018 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1019 {
1020         return memblock_setclr_flag(&memblock.memory, base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
1021 }
1022
1023 /**
1024  * memblock_clear_nomap - Clear flag MEMBLOCK_NOMAP for a specified region.
1025  * @base: the base phys addr of the region
1026  * @size: the size of the region
1027  *
1028  * Return: 0 on success, -errno on failure.
1029  */
1030 int __init_memblock memblock_clear_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1031 {
1032         return memblock_setclr_flag(&memblock.memory, base, size, 0, MEMBLOCK_NOMAP);
1033 }
1034
1035 /**
1036  * memblock_reserved_mark_noinit - Mark a reserved memory region with flag
1037  * MEMBLOCK_RSRV_NOINIT which results in the struct pages not being initialized
1038  * for this region.
1039  * @base: the base phys addr of the region
1040  * @size: the size of the region
1041  *
1042  * struct pages will not be initialized for reserved memory regions marked with
1043  * %MEMBLOCK_RSRV_NOINIT.
1044  *
1045  * Return: 0 on success, -errno on failure.
1046  */
1047 int __init_memblock memblock_reserved_mark_noinit(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1048 {
1049         return memblock_setclr_flag(&memblock.reserved, base, size, 1,
1050                                     MEMBLOCK_RSRV_NOINIT);
1051 }
1052
1053 static bool should_skip_region(struct memblock_type *type,
1054                                struct memblock_region *m,
1055                                int nid, int flags)
1056 {
1057         int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1058
1059         /* we never skip regions when iterating memblock.reserved or physmem */
1060         if (type != memblock_memory)
1061                 return false;
1062
1063         /* only memory regions are associated with nodes, check it */
1064         if (numa_valid_node(nid) && nid != m_nid)
1065                 return true;
1066
1067         /* skip hotpluggable memory regions if needed */
1068         if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m) &&
1069             !(flags & MEMBLOCK_HOTPLUG))
1070                 return true;
1071
1072         /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
1073         if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
1074                 return true;
1075
1076         /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
1077         if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
1078                 return true;
1079
1080         /* skip driver-managed memory unless we were asked for it explicitly */
1081         if (!(flags & MEMBLOCK_DRIVER_MANAGED) && memblock_is_driver_managed(m))
1082                 return true;
1083
1084         return false;
1085 }
1086
1087 /**
1088  * __next_mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
1089  * @idx: pointer to u64 loop variable
1090  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
1091  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
1092  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
1093  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
1094  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
1095  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
1096  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
1097  *
1098  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
1099  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
1100  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
1101  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
1102  * look like the following,
1103  *
1104  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
1105  *
1106  * The upper 32bit indexes the following regions.
1107  *
1108  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
1109  *
1110  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
1111  * in lockstep and returns each intersection.
1112  */
1113 void __next_mem_range(u64 *idx, int nid, enum memblock_flags flags,
1114                       struct memblock_type *type_a,
1115                       struct memblock_type *type_b, phys_addr_t *out_start,
1116                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
1117 {
1118         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
1119         int idx_b = *idx >> 32;
1120
1121         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
1122                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1123
1124                 phys_addr_t m_start = m->base;
1125                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1126                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
1127
1128                 if (should_skip_region(type_a, m, nid, flags))
1129                         continue;
1130
1131                 if (!type_b) {
1132                         if (out_start)
1133                                 *out_start = m_start;
1134                         if (out_end)
1135                                 *out_end = m_end;
1136                         if (out_nid)
1137                                 *out_nid = m_nid;
1138                         idx_a++;
1139                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1140                         return;
1141                 }
1142
1143                 /* scan areas before each reservation */
1144                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
1145                         struct memblock_region *r;
1146                         phys_addr_t r_start;
1147                         phys_addr_t r_end;
1148
1149                         r = &type_b->regions[idx_b];
1150                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1151                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1152                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
1153
1154                         /*
1155                          * if idx_b advanced past idx_a,
1156                          * break out to advance idx_a
1157                          */
1158                         if (r_start >= m_end)
1159                                 break;
1160                         /* if the two regions intersect, we're done */
1161                         if (m_start < r_end) {
1162                                 if (out_start)
1163                                         *out_start =
1164                                                 max(m_start, r_start);
1165                                 if (out_end)
1166                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1167                                 if (out_nid)
1168                                         *out_nid = m_nid;
1169                                 /*
1170                                  * The region which ends first is
1171                                  * advanced for the next iteration.
1172                                  */
1173                                 if (m_end <= r_end)
1174                                         idx_a++;
1175                                 else
1176                                         idx_b++;
1177                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1178                                 return;
1179                         }
1180                 }
1181         }
1182
1183         /* signal end of iteration */
1184         *idx = ULLONG_MAX;
1185 }
1186
1187 /**
1188  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
1189  *
1190  * @idx: pointer to u64 loop variable
1191  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
1192  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
1193  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
1194  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
1195  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
1196  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
1197  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
1198  *
1199  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
1200  * in type_b.
1201  *
1202  * Reverse of __next_mem_range().
1203  */
1204 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
1205                                           enum memblock_flags flags,
1206                                           struct memblock_type *type_a,
1207                                           struct memblock_type *type_b,
1208                                           phys_addr_t *out_start,
1209                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
1210 {
1211         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
1212         int idx_b = *idx >> 32;
1213
1214         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
1215                 idx_a = type_a->cnt - 1;
1216                 if (type_b != NULL)
1217                         idx_b = type_b->cnt;
1218                 else
1219                         idx_b = 0;
1220         }
1221
1222         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
1223                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1224
1225                 phys_addr_t m_start = m->base;
1226                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1227                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1228
1229                 if (should_skip_region(type_a, m, nid, flags))
1230                         continue;
1231
1232                 if (!type_b) {
1233                         if (out_start)
1234                                 *out_start = m_start;
1235                         if (out_end)
1236                                 *out_end = m_end;
1237                         if (out_nid)
1238                                 *out_nid = m_nid;
1239                         idx_a--;
1240                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1241                         return;
1242                 }
1243
1244                 /* scan areas before each reservation */
1245                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1246                         struct memblock_region *r;
1247                         phys_addr_t r_start;
1248                         phys_addr_t r_end;
1249
1250                         r = &type_b->regions[idx_b];
1251                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1252                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1253                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
1254                         /*
1255                          * if idx_b advanced past idx_a,
1256                          * break out to advance idx_a
1257                          */
1258
1259                         if (r_end <= m_start)
1260                                 break;
1261                         /* if the two regions intersect, we're done */
1262                         if (m_end > r_start) {
1263                                 if (out_start)
1264                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1265                                 if (out_end)
1266                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1267                                 if (out_nid)
1268                                         *out_nid = m_nid;
1269                                 if (m_start >= r_start)
1270                                         idx_a--;
1271                                 else
1272                                         idx_b--;
1273                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1274                                 return;
1275                         }
1276                 }
1277         }
1278         /* signal end of iteration */
1279         *idx = ULLONG_MAX;
1280 }
1281
1282 /*
1283  * Common iterator interface used to define for_each_mem_pfn_range().
1284  */
1285 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1286                                 unsigned long *out_start_pfn,
1287                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1288 {
1289         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1290         struct memblock_region *r;
1291         int r_nid;
1292
1293         while (++*idx < type->cnt) {
1294                 r = &type->regions[*idx];
1295                 r_nid = memblock_get_region_node(r);
1296
1297                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1298                         continue;
1299                 if (!numa_valid_node(nid) || nid == r_nid)
1300                         break;
1301         }
1302         if (*idx >= type->cnt) {
1303                 *idx = -1;
1304                 return;
1305         }
1306
1307         if (out_start_pfn)
1308                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1309         if (out_end_pfn)
1310                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1311         if (out_nid)
1312                 *out_nid = r_nid;
1313 }
1314
1315 /**
1316  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1317  * @base: base of area to set node ID for
1318  * @size: size of area to set node ID for
1319  * @type: memblock type to set node ID for
1320  * @nid: node ID to set
1321  *
1322  * Set the nid of memblock @type regions in [@base, @base + @size) to @nid.
1323  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1324  *
1325  * Return:
1326  * 0 on success, -errno on failure.
1327  */
1328 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1329                                       struct memblock_type *type, int nid)
1330 {
1331 #ifdef CONFIG_NUMA
1332         int start_rgn, end_rgn;
1333         int i, ret;
1334
1335         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1336         if (ret)
1337                 return ret;
1338
1339         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1340                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1341
1342         memblock_merge_regions(type, start_rgn, end_rgn);
1343 #endif
1344         return 0;
1345 }
1346
1347 #ifdef CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT
1348 /**
1349  * __next_mem_pfn_range_in_zone - iterator for for_each_*_range_in_zone()
1350  *
1351  * @idx: pointer to u64 loop variable
1352  * @zone: zone in which all of the memory blocks reside
1353  * @out_spfn: ptr to ulong for start pfn of the range, can be %NULL
1354  * @out_epfn: ptr to ulong for end pfn of the range, can be %NULL
1355  *
1356  * This function is meant to be a zone/pfn specific wrapper for the
1357  * for_each_mem_range type iterators. Specifically they are used in the
1358  * deferred memory init routines and as such we were duplicating much of
1359  * this logic throughout the code. So instead of having it in multiple
1360  * locations it seemed like it would make more sense to centralize this to
1361  * one new iterator that does everything they need.
1362  */
1363 void __init_memblock
1364 __next_mem_pfn_range_in_zone(u64 *idx, struct zone *zone,
1365                              unsigned long *out_spfn, unsigned long *out_epfn)
1366 {
1367         int zone_nid = zone_to_nid(zone);
1368         phys_addr_t spa, epa;
1369
1370         __next_mem_range(idx, zone_nid, MEMBLOCK_NONE,
1371                          &memblock.memory, &memblock.reserved,
1372                          &spa, &epa, NULL);
1373
1374         while (*idx != U64_MAX) {
1375                 unsigned long epfn = PFN_DOWN(epa);
1376                 unsigned long spfn = PFN_UP(spa);
1377
1378                 /*
1379                  * Verify the end is at least past the start of the zone and
1380                  * that we have at least one PFN to initialize.
1381                  */
1382                 if (zone->zone_start_pfn < epfn && spfn < epfn) {
1383                         /* if we went too far just stop searching */
1384                         if (zone_end_pfn(zone) <= spfn) {
1385                                 *idx = U64_MAX;
1386                                 break;
1387                         }
1388
1389                         if (out_spfn)
1390                                 *out_spfn = max(zone->zone_start_pfn, spfn);
1391                         if (out_epfn)
1392                                 *out_epfn = min(zone_end_pfn(zone), epfn);
1393
1394                         return;
1395                 }
1396
1397                 __next_mem_range(idx, zone_nid, MEMBLOCK_NONE,
1398                                  &memblock.memory, &memblock.reserved,
1399                                  &spa, &epa, NULL);
1400         }
1401
1402         /* signal end of iteration */
1403         if (out_spfn)
1404                 *out_spfn = ULONG_MAX;
1405         if (out_epfn)
1406                 *out_epfn = 0;
1407 }
1408
1409 #endif /* CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT */
1410
1411 /**
1412  * memblock_alloc_range_nid - allocate boot memory block
1413  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1414  * @align: alignment of the region and block's size
1415  * @start: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1416  * @end: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1417  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1418  * @exact_nid: control the allocation fall back to other nodes
1419  *
1420  * The allocation is performed from memory region limited by
1421  * memblock.current_limit if @end == %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE.
1422  *
1423  * If the specified node can not hold the requested memory and @exact_nid
1424  * is false, the allocation falls back to any node in the system.
1425  *
1426  * For systems with memory mirroring, the allocation is attempted first
1427  * from the regions with mirroring enabled and then retried from any
1428  * memory region.
1429  *
1430  * In addition, function using kmemleak_alloc_phys for allocated boot
1431  * memory block, it is never reported as leaks.
1432  *
1433  * Return:
1434  * Physical address of allocated memory block on success, %0 on failure.
1435  */
1436 phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1437                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1438                                         phys_addr_t end, int nid,
1439                                         bool exact_nid)
1440 {
1441         enum memblock_flags flags = choose_memblock_flags();
1442         phys_addr_t found;
1443
1444         if (!align) {
1445                 /* Can't use WARNs this early in boot on powerpc */
1446                 dump_stack();
1447                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1448         }
1449
1450 again:
1451         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1452                                             flags);
1453         if (found && !memblock_reserve(found, size))
1454                 goto done;
1455
1456         if (numa_valid_node(nid) && !exact_nid) {
1457                 found = memblock_find_in_range_node(size, align, start,
1458                                                     end, NUMA_NO_NODE,
1459                                                     flags);
1460                 if (found && !memblock_reserve(found, size))
1461                         goto done;
1462         }
1463
1464         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1465                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1466                 pr_warn_ratelimited("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1467                         &size);
1468                 goto again;
1469         }
1470
1471         return 0;
1472
1473 done:
1474         /*
1475          * Skip kmemleak for those places like kasan_init() and
1476          * early_pgtable_alloc() due to high volume.
1477          */
1478         if (end != MEMBLOCK_ALLOC_NOLEAKTRACE)
1479                 /*
1480                  * Memblock allocated blocks are never reported as
1481                  * leaks. This is because many of these blocks are
1482                  * only referred via the physical address which is
1483                  * not looked up by kmemleak.
1484                  */
1485                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0);
1486
1487         /*
1488          * Some Virtual Machine platforms, such as Intel TDX or AMD SEV-SNP,
1489          * require memory to be accepted before it can be used by the
1490          * guest.
1491          *
1492          * Accept the memory of the allocated buffer.
1493          */
1494         accept_memory(found, found + size);
1495
1496         return found;
1497 }
1498
1499 /**
1500  * memblock_phys_alloc_range - allocate a memory block inside specified range
1501  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1502  * @align: alignment of the region and block's size
1503  * @start: the lower bound of the memory region to allocate (physical address)
1504  * @end: the upper bound of the memory region to allocate (physical address)
1505  *
1506  * Allocate @size bytes in the between @start and @end.
1507  *
1508  * Return: physical address of the allocated memory block on success,
1509  * %0 on failure.
1510  */
1511 phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_range(phys_addr_t size,
1512                                              phys_addr_t align,
1513                                              phys_addr_t start,
1514                                              phys_addr_t end)
1515 {
1516         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1517                      __func__, (u64)size, (u64)align, &start, &end,
1518                      (void *)_RET_IP_);
1519         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1520                                         false);
1521 }
1522
1523 /**
1524  * memblock_phys_alloc_try_nid - allocate a memory block from specified NUMA node
1525  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1526  * @align: alignment of the region and block's size
1527  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1528  *
1529  * Allocates memory block from the specified NUMA node. If the node
1530  * has no available memory, attempts to allocated from any node in the
1531  * system.
1532  *
1533  * Return: physical address of the allocated memory block on success,
1534  * %0 on failure.
1535  */
1536 phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1537 {
1538         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0,
1539                                         MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid, false);
1540 }
1541
1542 /**
1543  * memblock_alloc_internal - allocate boot memory block
1544  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1545  * @align: alignment of the region and block's size
1546  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1547  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1548  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1549  * @exact_nid: control the allocation fall back to other nodes
1550  *
1551  * Allocates memory block using memblock_alloc_range_nid() and
1552  * converts the returned physical address to virtual.
1553  *
1554  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1555  * will fall back to memory below @min_addr. Other constraints, such
1556  * as node and mirrored memory will be handled again in
1557  * memblock_alloc_range_nid().
1558  *
1559  * Return:
1560  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1561  */
1562 static void * __init memblock_alloc_internal(
1563                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1564                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1565                                 int nid, bool exact_nid)
1566 {
1567         phys_addr_t alloc;
1568
1569         /*
1570          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1571          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1572          * internal data may be destroyed (after execution of memblock_free_all)
1573          */
1574         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1575                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1576
1577         if (max_addr > memblock.current_limit)
1578                 max_addr = memblock.current_limit;
1579
1580         alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, min_addr, max_addr, nid,
1581                                         exact_nid);
1582
1583         /* retry allocation without lower limit */
1584         if (!alloc && min_addr)
1585                 alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid,
1586                                                 exact_nid);
1587
1588         if (!alloc)
1589                 return NULL;
1590
1591         return phys_to_virt(alloc);
1592 }
1593
1594 /**
1595  * memblock_alloc_exact_nid_raw - allocate boot memory block on the exact node
1596  * without zeroing memory
1597  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1598  * @align: alignment of the region and block's size
1599  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1600  *        is preferred (phys address)
1601  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1602  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1603  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1604  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1605  *
1606  * Public function, provides additional debug information (including caller
1607  * info), if enabled. Does not zero allocated memory.
1608  *
1609  * Return:
1610  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1611  */
1612 void * __init memblock_alloc_exact_nid_raw(
1613                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1614                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1615                         int nid)
1616 {
1617         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1618                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1619                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1620
1621         return memblock_alloc_internal(size, align, min_addr, max_addr, nid,
1622                                        true);
1623 }
1624
1625 /**
1626  * memblock_alloc_try_nid_raw - allocate boot memory block without zeroing
1627  * memory and without panicking
1628  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1629  * @align: alignment of the region and block's size
1630  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1631  *        is preferred (phys address)
1632  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1633  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1634  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1635  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1636  *
1637  * Public function, provides additional debug information (including caller
1638  * info), if enabled. Does not zero allocated memory, does not panic if request
1639  * cannot be satisfied.
1640  *
1641  * Return:
1642  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1643  */
1644 void * __init memblock_alloc_try_nid_raw(
1645                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1646                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1647                         int nid)
1648 {
1649         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1650                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1651                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1652
1653         return memblock_alloc_internal(size, align, min_addr, max_addr, nid,
1654                                        false);
1655 }
1656
1657 /**
1658  * memblock_alloc_try_nid - allocate boot memory block
1659  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1660  * @align: alignment of the region and block's size
1661  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1662  *        is preferred (phys address)
1663  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1664  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1665  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1666  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1667  *
1668  * Public function, provides additional debug information (including caller
1669  * info), if enabled. This function zeroes the allocated memory.
1670  *
1671  * Return:
1672  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1673  */
1674 void * __init memblock_alloc_try_nid(
1675                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1676                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1677                         int nid)
1678 {
1679         void *ptr;
1680
1681         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1682                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1683                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1684         ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
1685                                            min_addr, max_addr, nid, false);
1686         if (ptr)
1687                 memset(ptr, 0, size);
1688
1689         return ptr;
1690 }
1691
1692 /**
1693  * memblock_free_late - free pages directly to buddy allocator
1694  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1695  * @size: size of the boot memory block in bytes
1696  *
1697  * This is only useful when the memblock allocator has already been torn
1698  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1699  * to the buddy allocator.
1700  */
1701 void __init memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1702 {
1703         phys_addr_t cursor, end;
1704
1705         end = base + size - 1;
1706         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n",
1707                      __func__, &base, &end, (void *)_RET_IP_);
1708         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1709         cursor = PFN_UP(base);
1710         end = PFN_DOWN(base + size);
1711
1712         for (; cursor < end; cursor++) {
1713                 memblock_free_pages(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1714                 totalram_pages_inc();
1715         }
1716 }
1717
1718 /*
1719  * Remaining API functions
1720  */
1721
1722 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1723 {
1724         return memblock.memory.total_size;
1725 }
1726
1727 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1728 {
1729         return memblock.reserved.total_size;
1730 }
1731
1732 /* lowest address */
1733 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1734 {
1735         return memblock.memory.regions[0].base;
1736 }
1737
1738 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1739 {
1740         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1741
1742         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1743 }
1744
1745 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1746 {
1747         phys_addr_t max_addr = PHYS_ADDR_MAX;
1748         struct memblock_region *r;
1749
1750         /*
1751          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1752          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1753          * of those regions, max_addr will keep original value PHYS_ADDR_MAX
1754          */
1755         for_each_mem_region(r) {
1756                 if (limit <= r->size) {
1757                         max_addr = r->base + limit;
1758                         break;
1759                 }
1760                 limit -= r->size;
1761         }
1762
1763         return max_addr;
1764 }
1765
1766 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1767 {
1768         phys_addr_t max_addr;
1769
1770         if (!limit)
1771                 return;
1772
1773         max_addr = __find_max_addr(limit);
1774
1775         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1776         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1777                 return;
1778
1779         /* truncate both memory and reserved regions */
1780         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1781                               PHYS_ADDR_MAX);
1782         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1783                               PHYS_ADDR_MAX);
1784 }
1785
1786 void __init memblock_cap_memory_range(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1787 {
1788         int start_rgn, end_rgn;
1789         int i, ret;
1790
1791         if (!size)
1792                 return;
1793
1794         if (!memblock_memory->total_size) {
1795                 pr_warn("%s: No memory registered yet\n", __func__);
1796                 return;
1797         }
1798
1799         ret = memblock_isolate_range(&memblock.memory, base, size,
1800                                                 &start_rgn, &end_rgn);
1801         if (ret)
1802                 return;
1803
1804         /* remove all the MAP regions */
1805         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= end_rgn; i--)
1806                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1807                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1808
1809         for (i = start_rgn - 1; i >= 0; i--)
1810                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1811                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1812
1813         /* truncate the reserved regions */
1814         memblock_remove_range(&memblock.reserved, 0, base);
1815         memblock_remove_range(&memblock.reserved,
1816                         base + size, PHYS_ADDR_MAX);
1817 }
1818
1819 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1820 {
1821         phys_addr_t max_addr;
1822
1823         if (!limit)
1824                 return;
1825
1826         max_addr = __find_max_addr(limit);
1827
1828         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1829         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1830                 return;
1831
1832         memblock_cap_memory_range(0, max_addr);
1833 }
1834
1835 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1836 {
1837         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1838
1839         do {
1840                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1841
1842                 if (addr < type->regions[mid].base)
1843                         right = mid;
1844                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1845                                   type->regions[mid].size))
1846                         left = mid + 1;
1847                 else
1848                         return mid;
1849         } while (left < right);
1850         return -1;
1851 }
1852
1853 bool __init_memblock memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1854 {
1855         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1856 }
1857
1858 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1859 {
1860         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1861 }
1862
1863 bool __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1864 {
1865         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1866
1867         if (i == -1)
1868                 return false;
1869         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1870 }
1871
1872 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1873                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1874 {
1875         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1876         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1877
1878         if (mid == -1)
1879                 return NUMA_NO_NODE;
1880
1881         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1882         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1883
1884         return memblock_get_region_node(&type->regions[mid]);
1885 }
1886
1887 /**
1888  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1889  * @base: base of region to check
1890  * @size: size of region to check
1891  *
1892  * Check if the region [@base, @base + @size) is a subset of a memory block.
1893  *
1894  * Return:
1895  * 0 if false, non-zero if true
1896  */
1897 bool __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1898 {
1899         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1900         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1901
1902         if (idx == -1)
1903                 return false;
1904         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1905                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1906 }
1907
1908 /**
1909  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1910  * @base: base of region to check
1911  * @size: size of region to check
1912  *
1913  * Check if the region [@base, @base + @size) intersects a reserved
1914  * memory block.
1915  *
1916  * Return:
1917  * True if they intersect, false if not.
1918  */
1919 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1920 {
1921         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1922 }
1923
1924 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1925 {
1926         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1927         struct memblock_region *r;
1928
1929         for_each_mem_region(r) {
1930                 orig_start = r->base;
1931                 orig_end = r->base + r->size;
1932                 start = round_up(orig_start, align);
1933                 end = round_down(orig_end, align);
1934
1935                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1936                         continue;
1937
1938                 if (start < end) {
1939                         r->base = start;
1940                         r->size = end - start;
1941                 } else {
1942                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1943                                                r - memblock.memory.regions);
1944                         r--;
1945                 }
1946         }
1947 }
1948
1949 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1950 {
1951         memblock.current_limit = limit;
1952 }
1953
1954 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1955 {
1956         return memblock.current_limit;
1957 }
1958
1959 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type)
1960 {
1961         phys_addr_t base, end, size;
1962         enum memblock_flags flags;
1963         int idx;
1964         struct memblock_region *rgn;
1965
1966         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", type->name, type->cnt);
1967
1968         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
1969                 char nid_buf[32] = "";
1970
1971                 base = rgn->base;
1972                 size = rgn->size;
1973                 end = base + size - 1;
1974                 flags = rgn->flags;
1975 #ifdef CONFIG_NUMA
1976                 if (numa_valid_node(memblock_get_region_node(rgn)))
1977                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1978                                  memblock_get_region_node(rgn));
1979 #endif
1980                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#x\n",
1981                         type->name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1982         }
1983 }
1984
1985 static void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1986 {
1987         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1988         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1989                 &memblock.memory.total_size,
1990                 &memblock.reserved.total_size);
1991
1992         memblock_dump(&memblock.memory);
1993         memblock_dump(&memblock.reserved);
1994 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1995         memblock_dump(&physmem);
1996 #endif
1997 }
1998
1999 void __init_memblock memblock_dump_all(void)
2000 {
2001         if (memblock_debug)
2002                 __memblock_dump_all();
2003 }
2004
2005 void __init memblock_allow_resize(void)
2006 {
2007         memblock_can_resize = 1;
2008 }
2009
2010 static int __init early_memblock(char *p)
2011 {
2012         if (p && strstr(p, "debug"))
2013                 memblock_debug = 1;
2014         return 0;
2015 }
2016 early_param("memblock", early_memblock);
2017
2018 static void __init free_memmap(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2019 {
2020         struct page *start_pg, *end_pg;
2021         phys_addr_t pg, pgend;
2022
2023         /*
2024          * Convert start_pfn/end_pfn to a struct page pointer.
2025          */
2026         start_pg = pfn_to_page(start_pfn - 1) + 1;
2027         end_pg = pfn_to_page(end_pfn - 1) + 1;
2028
2029         /*
2030          * Convert to physical addresses, and round start upwards and end
2031          * downwards.
2032          */
2033         pg = PAGE_ALIGN(__pa(start_pg));
2034         pgend = __pa(end_pg) & PAGE_MASK;
2035
2036         /*
2037          * If there are free pages between these, free the section of the
2038          * memmap array.
2039          */
2040         if (pg < pgend)
2041                 memblock_phys_free(pg, pgend - pg);
2042 }
2043
2044 /*
2045  * The mem_map array can get very big.  Free the unused area of the memory map.
2046  */
2047 static void __init free_unused_memmap(void)
2048 {
2049         unsigned long start, end, prev_end = 0;
2050         int i;
2051
2052         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID) ||
2053             IS_ENABLED(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP))
2054                 return;
2055
2056         /*
2057          * This relies on each bank being in address order.
2058          * The banks are sorted previously in bootmem_init().
2059          */
2060         for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start, &end, NULL) {
2061 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
2062                 /*
2063                  * Take care not to free memmap entries that don't exist
2064                  * due to SPARSEMEM sections which aren't present.
2065                  */
2066                 start = min(start, ALIGN(prev_end, PAGES_PER_SECTION));
2067 #endif
2068                 /*
2069                  * Align down here since many operations in VM subsystem
2070                  * presume that there are no holes in the memory map inside
2071                  * a pageblock
2072                  */
2073                 start = pageblock_start_pfn(start);
2074
2075                 /*
2076                  * If we had a previous bank, and there is a space
2077                  * between the current bank and the previous, free it.
2078                  */
2079                 if (prev_end && prev_end < start)
2080                         free_memmap(prev_end, start);
2081
2082                 /*
2083                  * Align up here since many operations in VM subsystem
2084                  * presume that there are no holes in the memory map inside
2085                  * a pageblock
2086                  */
2087                 prev_end = pageblock_align(end);
2088         }
2089
2090 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
2091         if (!IS_ALIGNED(prev_end, PAGES_PER_SECTION)) {
2092                 prev_end = pageblock_align(end);
2093                 free_memmap(prev_end, ALIGN(prev_end, PAGES_PER_SECTION));
2094         }
2095 #endif
2096 }
2097
2098 static void __init __free_pages_memory(unsigned long start, unsigned long end)
2099 {
2100         int order;
2101
2102         while (start < end) {
2103                 /*
2104                  * Free the pages in the largest chunks alignment allows.
2105                  *
2106                  * __ffs() behaviour is undefined for 0. start == 0 is
2107                  * MAX_PAGE_ORDER-aligned, set order to MAX_PAGE_ORDER for
2108                  * the case.
2109                  */
2110                 if (start)
2111                         order = min_t(int, MAX_PAGE_ORDER, __ffs(start));
2112                 else
2113                         order = MAX_PAGE_ORDER;
2114
2115                 while (start + (1UL << order) > end)
2116                         order--;
2117
2118                 memblock_free_pages(pfn_to_page(start), start, order);
2119
2120                 start += (1UL << order);
2121         }
2122 }
2123
2124 static unsigned long __init __free_memory_core(phys_addr_t start,
2125                                  phys_addr_t end)
2126 {
2127         unsigned long start_pfn = PFN_UP(start);
2128         unsigned long end_pfn = min_t(unsigned long,
2129                                       PFN_DOWN(end), max_low_pfn);
2130
2131         if (start_pfn >= end_pfn)
2132                 return 0;
2133
2134         __free_pages_memory(start_pfn, end_pfn);
2135
2136         return end_pfn - start_pfn;
2137 }
2138
2139 static void __init memmap_init_reserved_pages(void)
2140 {
2141         struct memblock_region *region;
2142         phys_addr_t start, end;
2143         int nid;
2144
2145         /*
2146          * set nid on all reserved pages and also treat struct
2147          * pages for the NOMAP regions as PageReserved
2148          */
2149         for_each_mem_region(region) {
2150                 nid = memblock_get_region_node(region);
2151                 start = region->base;
2152                 end = start + region->size;
2153
2154                 if (memblock_is_nomap(region))
2155                         reserve_bootmem_region(start, end, nid);
2156
2157                 memblock_set_node(start, end, &memblock.reserved, nid);
2158         }
2159
2160         /*
2161          * initialize struct pages for reserved regions that don't have
2162          * the MEMBLOCK_RSRV_NOINIT flag set
2163          */
2164         for_each_reserved_mem_region(region) {
2165                 if (!memblock_is_reserved_noinit(region)) {
2166                         nid = memblock_get_region_node(region);
2167                         start = region->base;
2168                         end = start + region->size;
2169
2170                         if (!numa_valid_node(nid))
2171                                 nid = early_pfn_to_nid(PFN_DOWN(start));
2172
2173                         reserve_bootmem_region(start, end, nid);
2174                 }
2175         }
2176 }
2177
2178 static unsigned long __init free_low_memory_core_early(void)
2179 {
2180         unsigned long count = 0;
2181         phys_addr_t start, end;
2182         u64 i;
2183
2184         memblock_clear_hotplug(0, -1);
2185
2186         memmap_init_reserved_pages();
2187
2188         /*
2189          * We need to use NUMA_NO_NODE instead of NODE_DATA(0)->node_id
2190          *  because in some case like Node0 doesn't have RAM installed
2191          *  low ram will be on Node1
2192          */
2193         for_each_free_mem_range(i, NUMA_NO_NODE, MEMBLOCK_NONE, &start, &end,
2194                                 NULL)
2195                 count += __free_memory_core(start, end);
2196
2197         return count;
2198 }
2199
2200 static int reset_managed_pages_done __initdata;
2201
2202 static void __init reset_node_managed_pages(pg_data_t *pgdat)
2203 {
2204         struct zone *z;
2205
2206         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
2207                 atomic_long_set(&z->managed_pages, 0);
2208 }
2209
2210 void __init reset_all_zones_managed_pages(void)
2211 {
2212         struct pglist_data *pgdat;
2213
2214         if (reset_managed_pages_done)
2215                 return;
2216
2217         for_each_online_pgdat(pgdat)
2218                 reset_node_managed_pages(pgdat);
2219
2220         reset_managed_pages_done = 1;
2221 }
2222
2223 /**
2224  * memblock_free_all - release free pages to the buddy allocator
2225  */
2226 void __init memblock_free_all(void)
2227 {
2228         unsigned long pages;
2229
2230         free_unused_memmap();
2231         reset_all_zones_managed_pages();
2232
2233         pages = free_low_memory_core_early();
2234         totalram_pages_add(pages);
2235 }
2236
2237 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && defined(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK)
2238 static const char * const flagname[] = {
2239         [ilog2(MEMBLOCK_HOTPLUG)] = "HOTPLUG",
2240         [ilog2(MEMBLOCK_MIRROR)] = "MIRROR",
2241         [ilog2(MEMBLOCK_NOMAP)] = "NOMAP",
2242         [ilog2(MEMBLOCK_DRIVER_MANAGED)] = "DRV_MNG",
2243         [ilog2(MEMBLOCK_RSRV_NOINIT)] = "RSV_NIT",
2244 };
2245
2246 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
2247 {
2248         struct memblock_type *type = m->private;
2249         struct memblock_region *reg;
2250         int i, j, nid;
2251         unsigned int count = ARRAY_SIZE(flagname);
2252         phys_addr_t end;
2253
2254         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
2255                 reg = &type->regions[i];
2256                 end = reg->base + reg->size - 1;
2257                 nid = memblock_get_region_node(reg);
2258
2259                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
2260                 seq_printf(m, "%pa..%pa ", &reg->base, &end);
2261                 if (numa_valid_node(nid))
2262                         seq_printf(m, "%4d ", nid);
2263                 else
2264                         seq_printf(m, "%4c ", 'x');
2265                 if (reg->flags) {
2266                         for (j = 0; j < count; j++) {
2267                                 if (reg->flags & (1U << j)) {
2268                                         seq_printf(m, "%s\n", flagname[j]);
2269                                         break;
2270                                 }
2271                         }
2272                         if (j == count)
2273                                 seq_printf(m, "%s\n", "UNKNOWN");
2274                 } else {
2275                         seq_printf(m, "%s\n", "NONE");
2276                 }
2277         }
2278         return 0;
2279 }
2280 DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(memblock_debug);
2281
2282 static int __init memblock_init_debugfs(void)
2283 {
2284         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
2285
2286         debugfs_create_file("memory", 0444, root,
2287                             &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
2288         debugfs_create_file("reserved", 0444, root,
2289                             &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
2290 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
2291         debugfs_create_file("physmem", 0444, root, &physmem,
2292                             &memblock_debug_fops);
2293 #endif
2294
2295         return 0;
2296 }
2297 __initcall(memblock_init_debugfs);
2298
2299 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */
This page took 0.160626 seconds and 4 git commands to generate.