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