18dbb69086bceb6df9a343dfc458d9dc9165b752
[sfrench/cifs-2.6.git] / mm / memblock.c
1 /*
2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
3  *
4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
6  *
7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
11  */
12
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/poison.h>
18 #include <linux/pfn.h>
19 #include <linux/debugfs.h>
20 #include <linux/seq_file.h>
21 #include <linux/memblock.h>
22
23 #include <asm/sections.h>
24 #include <linux/io.h>
25
26 #include "internal.h"
27
28 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
29 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
30 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
31 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS] __initdata_memblock;
32 #endif
33
34 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
35         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
36         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
37         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
38         .memory.name            = "memory",
39
40         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
41         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
42         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
43         .reserved.name          = "reserved",
44
45 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
46         .physmem.regions        = memblock_physmem_init_regions,
47         .physmem.cnt            = 1,    /* empty dummy entry */
48         .physmem.max            = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
49         .physmem.name           = "physmem",
50 #endif
51
52         .bottom_up              = false,
53         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
54 };
55
56 int memblock_debug __initdata_memblock;
57 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock = false;
58 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
59 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
60 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
61
62 ulong __init_memblock choose_memblock_flags(void)
63 {
64         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
65 }
66
67 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
68 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
69 {
70         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
71 }
72
73 /*
74  * Address comparison utilities
75  */
76 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
77                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
78 {
79         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
80 }
81
82 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
83                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
84 {
85         unsigned long i;
86
87         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
88                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
89                                            type->regions[i].size))
90                         break;
91         return i < type->cnt;
92 }
93
94 /*
95  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
96  * @start: start of candidate range
97  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
98  * @size: size of free area to find
99  * @align: alignment of free area to find
100  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
101  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
102  *
103  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
104  *
105  * RETURNS:
106  * Found address on success, 0 on failure.
107  */
108 static phys_addr_t __init_memblock
109 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
110                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
111                                 ulong flags)
112 {
113         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
114         u64 i;
115
116         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
117                 this_start = clamp(this_start, start, end);
118                 this_end = clamp(this_end, start, end);
119
120                 cand = round_up(this_start, align);
121                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
122                         return cand;
123         }
124
125         return 0;
126 }
127
128 /**
129  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
130  * @start: start of candidate range
131  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
132  * @size: size of free area to find
133  * @align: alignment of free area to find
134  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
135  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
136  *
137  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
138  *
139  * RETURNS:
140  * Found address on success, 0 on failure.
141  */
142 static phys_addr_t __init_memblock
143 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
144                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
145                                ulong flags)
146 {
147         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
148         u64 i;
149
150         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
151                                         NULL) {
152                 this_start = clamp(this_start, start, end);
153                 this_end = clamp(this_end, start, end);
154
155                 if (this_end < size)
156                         continue;
157
158                 cand = round_down(this_end - size, align);
159                 if (cand >= this_start)
160                         return cand;
161         }
162
163         return 0;
164 }
165
166 /**
167  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
168  * @size: size of free area to find
169  * @align: alignment of free area to find
170  * @start: start of candidate range
171  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
172  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
173  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
174  *
175  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
176  *
177  * When allocation direction is bottom-up, the @start should be greater
178  * than the end of the kernel image. Otherwise, it will be trimmed. The
179  * reason is that we want the bottom-up allocation just near the kernel
180  * image so it is highly likely that the allocated memory and the kernel
181  * will reside in the same node.
182  *
183  * If bottom-up allocation failed, will try to allocate memory top-down.
184  *
185  * RETURNS:
186  * Found address on success, 0 on failure.
187  */
188 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
189                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
190                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
191 {
192         phys_addr_t kernel_end, ret;
193
194         /* pump up @end */
195         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
196                 end = memblock.current_limit;
197
198         /* avoid allocating the first page */
199         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
200         end = max(start, end);
201         kernel_end = __pa_symbol(_end);
202
203         /*
204          * try bottom-up allocation only when bottom-up mode
205          * is set and @end is above the kernel image.
206          */
207         if (memblock_bottom_up() && end > kernel_end) {
208                 phys_addr_t bottom_up_start;
209
210                 /* make sure we will allocate above the kernel */
211                 bottom_up_start = max(start, kernel_end);
212
213                 /* ok, try bottom-up allocation first */
214                 ret = __memblock_find_range_bottom_up(bottom_up_start, end,
215                                                       size, align, nid, flags);
216                 if (ret)
217                         return ret;
218
219                 /*
220                  * we always limit bottom-up allocation above the kernel,
221                  * but top-down allocation doesn't have the limit, so
222                  * retrying top-down allocation may succeed when bottom-up
223                  * allocation failed.
224                  *
225                  * bottom-up allocation is expected to be fail very rarely,
226                  * so we use WARN_ONCE() here to see the stack trace if
227                  * fail happens.
228                  */
229                 WARN_ONCE(1, "memblock: bottom-up allocation failed, memory hotunplug may be affected\n");
230         }
231
232         return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align, nid,
233                                               flags);
234 }
235
236 /**
237  * memblock_find_in_range - find free area in given range
238  * @start: start of candidate range
239  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
240  * @size: size of free area to find
241  * @align: alignment of free area to find
242  *
243  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
244  *
245  * RETURNS:
246  * Found address on success, 0 on failure.
247  */
248 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
249                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
250                                         phys_addr_t align)
251 {
252         phys_addr_t ret;
253         ulong flags = choose_memblock_flags();
254
255 again:
256         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
257                                             NUMA_NO_NODE, flags);
258
259         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
260                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
261                         &size);
262                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
263                 goto again;
264         }
265
266         return ret;
267 }
268
269 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
270 {
271         type->total_size -= type->regions[r].size;
272         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
273                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
274         type->cnt--;
275
276         /* Special case for empty arrays */
277         if (type->cnt == 0) {
278                 WARN_ON(type->total_size != 0);
279                 type->cnt = 1;
280                 type->regions[0].base = 0;
281                 type->regions[0].size = 0;
282                 type->regions[0].flags = 0;
283                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
284         }
285 }
286
287 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
288 /**
289  * Discard memory and reserved arrays if they were allocated
290  */
291 void __init memblock_discard(void)
292 {
293         phys_addr_t addr, size;
294
295         if (memblock.reserved.regions != memblock_reserved_init_regions) {
296                 addr = __pa(memblock.reserved.regions);
297                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
298                                   memblock.reserved.max);
299                 __memblock_free_late(addr, size);
300         }
301
302         if (memblock.memory.regions != memblock_memory_init_regions) {
303                 addr = __pa(memblock.memory.regions);
304                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
305                                   memblock.memory.max);
306                 __memblock_free_late(addr, size);
307         }
308 }
309 #endif
310
311 /**
312  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
313  * @type: memblock type of the regions array being doubled
314  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
315  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
316  *
317  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
318  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
319  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
320  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
321  * not overlap.
322  *
323  * RETURNS:
324  * 0 on success, -1 on failure.
325  */
326 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
327                                                 phys_addr_t new_area_start,
328                                                 phys_addr_t new_area_size)
329 {
330         struct memblock_region *new_array, *old_array;
331         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
332         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
333         int use_slab = slab_is_available();
334         int *in_slab;
335
336         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
337          * of memory that aren't suitable for allocation
338          */
339         if (!memblock_can_resize)
340                 return -1;
341
342         /* Calculate new doubled size */
343         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
344         new_size = old_size << 1;
345         /*
346          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
347          *   so we can free them completely later.
348          */
349         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
350         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
351
352         /* Retrieve the slab flag */
353         if (type == &memblock.memory)
354                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
355         else
356                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
357
358         /* Try to find some space for it.
359          *
360          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
361          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
362          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
363          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
364          *
365          * This should however not be an issue for now, as we currently only
366          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
367          * is active for memory hotplug operations
368          */
369         if (use_slab) {
370                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
371                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
372         } else {
373                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
374                 if (type != &memblock.reserved)
375                         new_area_start = new_area_size = 0;
376
377                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
378                                                 memblock.current_limit,
379                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
380                 if (!addr && new_area_size)
381                         addr = memblock_find_in_range(0,
382                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
383                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
384
385                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
386         }
387         if (!addr) {
388                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
389                        type->name, type->max, type->max * 2);
390                 return -1;
391         }
392
393         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
394                         type->name, type->max * 2, (u64)addr,
395                         (u64)addr + new_size - 1);
396
397         /*
398          * Found space, we now need to move the array over before we add the
399          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
400          * full.
401          */
402         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
403         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
404         old_array = type->regions;
405         type->regions = new_array;
406         type->max <<= 1;
407
408         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
409         if (*in_slab)
410                 kfree(old_array);
411         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
412                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
413                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
414
415         /*
416          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
417          * needn't do it
418          */
419         if (!use_slab)
420                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
421
422         /* Update slab flag */
423         *in_slab = use_slab;
424
425         return 0;
426 }
427
428 /**
429  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
430  * @type: memblock type to scan
431  *
432  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
433  */
434 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
435 {
436         int i = 0;
437
438         /* cnt never goes below 1 */
439         while (i < type->cnt - 1) {
440                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
441                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
442
443                 if (this->base + this->size != next->base ||
444                     memblock_get_region_node(this) !=
445                     memblock_get_region_node(next) ||
446                     this->flags != next->flags) {
447                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
448                         i++;
449                         continue;
450                 }
451
452                 this->size += next->size;
453                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
454                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
455                 type->cnt--;
456         }
457 }
458
459 /**
460  * memblock_insert_region - insert new memblock region
461  * @type:       memblock type to insert into
462  * @idx:        index for the insertion point
463  * @base:       base address of the new region
464  * @size:       size of the new region
465  * @nid:        node id of the new region
466  * @flags:      flags of the new region
467  *
468  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
469  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
470  */
471 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
472                                                    int idx, phys_addr_t base,
473                                                    phys_addr_t size,
474                                                    int nid, unsigned long flags)
475 {
476         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
477
478         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
479         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
480         rgn->base = base;
481         rgn->size = size;
482         rgn->flags = flags;
483         memblock_set_region_node(rgn, nid);
484         type->cnt++;
485         type->total_size += size;
486 }
487
488 /**
489  * memblock_add_range - add new memblock region
490  * @type: memblock type to add new region into
491  * @base: base address of the new region
492  * @size: size of the new region
493  * @nid: nid of the new region
494  * @flags: flags of the new region
495  *
496  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
497  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
498  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
499  * compatible regions are merged) after the addition.
500  *
501  * RETURNS:
502  * 0 on success, -errno on failure.
503  */
504 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
505                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
506                                 int nid, unsigned long flags)
507 {
508         bool insert = false;
509         phys_addr_t obase = base;
510         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
511         int idx, nr_new;
512         struct memblock_region *rgn;
513
514         if (!size)
515                 return 0;
516
517         /* special case for empty array */
518         if (type->regions[0].size == 0) {
519                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
520                 type->regions[0].base = base;
521                 type->regions[0].size = size;
522                 type->regions[0].flags = flags;
523                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
524                 type->total_size = size;
525                 return 0;
526         }
527 repeat:
528         /*
529          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
530          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
531          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
532          */
533         base = obase;
534         nr_new = 0;
535
536         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
537                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
538                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
539
540                 if (rbase >= end)
541                         break;
542                 if (rend <= base)
543                         continue;
544                 /*
545                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
546                  * area, insert that portion.
547                  */
548                 if (rbase > base) {
549 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
550                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
551 #endif
552                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
553                         nr_new++;
554                         if (insert)
555                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
556                                                        rbase - base, nid,
557                                                        flags);
558                 }
559                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
560                 base = min(rend, end);
561         }
562
563         /* insert the remaining portion */
564         if (base < end) {
565                 nr_new++;
566                 if (insert)
567                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
568                                                nid, flags);
569         }
570
571         if (!nr_new)
572                 return 0;
573
574         /*
575          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
576          * insertions; otherwise, merge and return.
577          */
578         if (!insert) {
579                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
580                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
581                                 return -ENOMEM;
582                 insert = true;
583                 goto repeat;
584         } else {
585                 memblock_merge_regions(type);
586                 return 0;
587         }
588 }
589
590 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
591                                        int nid)
592 {
593         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
594 }
595
596 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
597 {
598         phys_addr_t end = base + size - 1;
599
600         memblock_dbg("memblock_add: [%pa-%pa] %pF\n",
601                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
602
603         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
604 }
605
606 /**
607  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
608  * @type: memblock type to isolate range for
609  * @base: base of range to isolate
610  * @size: size of range to isolate
611  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
612  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
613  *
614  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
615  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
616  * which may create at most two more regions.  The index of the first
617  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
618  *
619  * RETURNS:
620  * 0 on success, -errno on failure.
621  */
622 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
623                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
624                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
625 {
626         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
627         int idx;
628         struct memblock_region *rgn;
629
630         *start_rgn = *end_rgn = 0;
631
632         if (!size)
633                 return 0;
634
635         /* we'll create at most two more regions */
636         while (type->cnt + 2 > type->max)
637                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
638                         return -ENOMEM;
639
640         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
641                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
642                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
643
644                 if (rbase >= end)
645                         break;
646                 if (rend <= base)
647                         continue;
648
649                 if (rbase < base) {
650                         /*
651                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
652                          * to process the next region - the new top half.
653                          */
654                         rgn->base = base;
655                         rgn->size -= base - rbase;
656                         type->total_size -= base - rbase;
657                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
658                                                memblock_get_region_node(rgn),
659                                                rgn->flags);
660                 } else if (rend > end) {
661                         /*
662                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
663                          * current region - the new bottom half.
664                          */
665                         rgn->base = end;
666                         rgn->size -= end - rbase;
667                         type->total_size -= end - rbase;
668                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
669                                                memblock_get_region_node(rgn),
670                                                rgn->flags);
671                 } else {
672                         /* @rgn is fully contained, record it */
673                         if (!*end_rgn)
674                                 *start_rgn = idx;
675                         *end_rgn = idx + 1;
676                 }
677         }
678
679         return 0;
680 }
681
682 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
683                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
684 {
685         int start_rgn, end_rgn;
686         int i, ret;
687
688         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
689         if (ret)
690                 return ret;
691
692         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
693                 memblock_remove_region(type, i);
694         return 0;
695 }
696
697 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
698 {
699         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
700 }
701
702
703 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
704 {
705         phys_addr_t end = base + size - 1;
706
707         memblock_dbg("   memblock_free: [%pa-%pa] %pF\n",
708                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
709
710         kmemleak_free_part_phys(base, size);
711         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
712 }
713
714 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
715 {
716         phys_addr_t end = base + size - 1;
717
718         memblock_dbg("memblock_reserve: [%pa-%pa] %pF\n",
719                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
720
721         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
722 }
723
724 /**
725  *
726  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
727  *
728  * Return 0 on success, -errno on failure.
729  */
730 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
731                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
732 {
733         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
734         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
735
736         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
737         if (ret)
738                 return ret;
739
740         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
741                 if (set)
742                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
743                 else
744                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
745
746         memblock_merge_regions(type);
747         return 0;
748 }
749
750 /**
751  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
752  * @base: the base phys addr of the region
753  * @size: the size of the region
754  *
755  * Return 0 on success, -errno on failure.
756  */
757 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
758 {
759         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
760 }
761
762 /**
763  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
764  * @base: the base phys addr of the region
765  * @size: the size of the region
766  *
767  * Return 0 on success, -errno on failure.
768  */
769 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
770 {
771         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
772 }
773
774 /**
775  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
776  * @base: the base phys addr of the region
777  * @size: the size of the region
778  *
779  * Return 0 on success, -errno on failure.
780  */
781 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
782 {
783         system_has_some_mirror = true;
784
785         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
786 }
787
788 /**
789  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
790  * @base: the base phys addr of the region
791  * @size: the size of the region
792  *
793  * Return 0 on success, -errno on failure.
794  */
795 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
796 {
797         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
798 }
799
800 /**
801  * memblock_clear_nomap - Clear flag MEMBLOCK_NOMAP for a specified region.
802  * @base: the base phys addr of the region
803  * @size: the size of the region
804  *
805  * Return 0 on success, -errno on failure.
806  */
807 int __init_memblock memblock_clear_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
808 {
809         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_NOMAP);
810 }
811
812 /**
813  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
814  * @idx: pointer to u64 loop variable
815  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
816  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
817  *
818  * Iterate over all reserved memory regions.
819  */
820 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
821                                            phys_addr_t *out_start,
822                                            phys_addr_t *out_end)
823 {
824         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
825
826         if (*idx < type->cnt) {
827                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
828                 phys_addr_t base = r->base;
829                 phys_addr_t size = r->size;
830
831                 if (out_start)
832                         *out_start = base;
833                 if (out_end)
834                         *out_end = base + size - 1;
835
836                 *idx += 1;
837                 return;
838         }
839
840         /* signal end of iteration */
841         *idx = ULLONG_MAX;
842 }
843
844 /**
845  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
846  * @idx: pointer to u64 loop variable
847  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
848  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
849  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
850  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
851  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
852  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
853  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
854  *
855  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
856  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
857  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
858  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
859  * look like the following,
860  *
861  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
862  *
863  * The upper 32bit indexes the following regions.
864  *
865  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
866  *
867  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
868  * in lockstep and returns each intersection.
869  */
870 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
871                                       struct memblock_type *type_a,
872                                       struct memblock_type *type_b,
873                                       phys_addr_t *out_start,
874                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
875 {
876         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
877         int idx_b = *idx >> 32;
878
879         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
880         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
881                 nid = NUMA_NO_NODE;
882
883         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
884                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
885
886                 phys_addr_t m_start = m->base;
887                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
888                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
889
890                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
891                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
892                         continue;
893
894                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
895                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
896                         continue;
897
898                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
899                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
900                         continue;
901
902                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
903                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
904                         continue;
905
906                 if (!type_b) {
907                         if (out_start)
908                                 *out_start = m_start;
909                         if (out_end)
910                                 *out_end = m_end;
911                         if (out_nid)
912                                 *out_nid = m_nid;
913                         idx_a++;
914                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
915                         return;
916                 }
917
918                 /* scan areas before each reservation */
919                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
920                         struct memblock_region *r;
921                         phys_addr_t r_start;
922                         phys_addr_t r_end;
923
924                         r = &type_b->regions[idx_b];
925                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
926                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
927                                 r->base : ULLONG_MAX;
928
929                         /*
930                          * if idx_b advanced past idx_a,
931                          * break out to advance idx_a
932                          */
933                         if (r_start >= m_end)
934                                 break;
935                         /* if the two regions intersect, we're done */
936                         if (m_start < r_end) {
937                                 if (out_start)
938                                         *out_start =
939                                                 max(m_start, r_start);
940                                 if (out_end)
941                                         *out_end = min(m_end, r_end);
942                                 if (out_nid)
943                                         *out_nid = m_nid;
944                                 /*
945                                  * The region which ends first is
946                                  * advanced for the next iteration.
947                                  */
948                                 if (m_end <= r_end)
949                                         idx_a++;
950                                 else
951                                         idx_b++;
952                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
953                                 return;
954                         }
955                 }
956         }
957
958         /* signal end of iteration */
959         *idx = ULLONG_MAX;
960 }
961
962 /**
963  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
964  *
965  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
966  * in type_b.
967  *
968  * @idx: pointer to u64 loop variable
969  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
970  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
971  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
972  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
973  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
974  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
975  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
976  *
977  * Reverse of __next_mem_range().
978  */
979 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
980                                           struct memblock_type *type_a,
981                                           struct memblock_type *type_b,
982                                           phys_addr_t *out_start,
983                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
984 {
985         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
986         int idx_b = *idx >> 32;
987
988         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
989                 nid = NUMA_NO_NODE;
990
991         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
992                 idx_a = type_a->cnt - 1;
993                 if (type_b != NULL)
994                         idx_b = type_b->cnt;
995                 else
996                         idx_b = 0;
997         }
998
999         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
1000                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1001
1002                 phys_addr_t m_start = m->base;
1003                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1004                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1005
1006                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
1007                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
1008                         continue;
1009
1010                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
1011                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
1012                         continue;
1013
1014                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
1015                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
1016                         continue;
1017
1018                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
1019                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
1020                         continue;
1021
1022                 if (!type_b) {
1023                         if (out_start)
1024                                 *out_start = m_start;
1025                         if (out_end)
1026                                 *out_end = m_end;
1027                         if (out_nid)
1028                                 *out_nid = m_nid;
1029                         idx_a--;
1030                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1031                         return;
1032                 }
1033
1034                 /* scan areas before each reservation */
1035                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1036                         struct memblock_region *r;
1037                         phys_addr_t r_start;
1038                         phys_addr_t r_end;
1039
1040                         r = &type_b->regions[idx_b];
1041                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1042                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1043                                 r->base : ULLONG_MAX;
1044                         /*
1045                          * if idx_b advanced past idx_a,
1046                          * break out to advance idx_a
1047                          */
1048
1049                         if (r_end <= m_start)
1050                                 break;
1051                         /* if the two regions intersect, we're done */
1052                         if (m_end > r_start) {
1053                                 if (out_start)
1054                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1055                                 if (out_end)
1056                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1057                                 if (out_nid)
1058                                         *out_nid = m_nid;
1059                                 if (m_start >= r_start)
1060                                         idx_a--;
1061                                 else
1062                                         idx_b--;
1063                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1064                                 return;
1065                         }
1066                 }
1067         }
1068         /* signal end of iteration */
1069         *idx = ULLONG_MAX;
1070 }
1071
1072 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1073 /*
1074  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1075  */
1076 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1077                                 unsigned long *out_start_pfn,
1078                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1079 {
1080         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1081         struct memblock_region *r;
1082
1083         while (++*idx < type->cnt) {
1084                 r = &type->regions[*idx];
1085
1086                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1087                         continue;
1088                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1089                         break;
1090         }
1091         if (*idx >= type->cnt) {
1092                 *idx = -1;
1093                 return;
1094         }
1095
1096         if (out_start_pfn)
1097                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1098         if (out_end_pfn)
1099                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1100         if (out_nid)
1101                 *out_nid = r->nid;
1102 }
1103
1104 unsigned long __init_memblock memblock_next_valid_pfn(unsigned long pfn,
1105                                                       unsigned long max_pfn)
1106 {
1107         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1108         unsigned int right = type->cnt;
1109         unsigned int mid, left = 0;
1110         phys_addr_t addr = PFN_PHYS(pfn + 1);
1111
1112         do {
1113                 mid = (right + left) / 2;
1114
1115                 if (addr < type->regions[mid].base)
1116                         right = mid;
1117                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1118                                   type->regions[mid].size))
1119                         left = mid + 1;
1120                 else {
1121                         /* addr is within the region, so pfn + 1 is valid */
1122                         return min(pfn + 1, max_pfn);
1123                 }
1124         } while (left < right);
1125
1126         if (right == type->cnt)
1127                 return max_pfn;
1128         else
1129                 return min(PHYS_PFN(type->regions[right].base), max_pfn);
1130 }
1131
1132 /**
1133  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1134  * @base: base of area to set node ID for
1135  * @size: size of area to set node ID for
1136  * @type: memblock type to set node ID for
1137  * @nid: node ID to set
1138  *
1139  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1140  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1141  *
1142  * RETURNS:
1143  * 0 on success, -errno on failure.
1144  */
1145 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1146                                       struct memblock_type *type, int nid)
1147 {
1148         int start_rgn, end_rgn;
1149         int i, ret;
1150
1151         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1152         if (ret)
1153                 return ret;
1154
1155         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1156                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1157
1158         memblock_merge_regions(type);
1159         return 0;
1160 }
1161 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1162
1163 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1164                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1165                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1166 {
1167         phys_addr_t found;
1168
1169         if (!align)
1170                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1171
1172         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1173                                             flags);
1174         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1175                 /*
1176                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1177                  * never reported as leaks.
1178                  */
1179                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
1180                 return found;
1181         }
1182         return 0;
1183 }
1184
1185 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1186                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1187                                         ulong flags)
1188 {
1189         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1190                                         flags);
1191 }
1192
1193 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1194                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1195                                         int nid, ulong flags)
1196 {
1197         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1198 }
1199
1200 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1201 {
1202         ulong flags = choose_memblock_flags();
1203         phys_addr_t ret;
1204
1205 again:
1206         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1207                                       nid, flags);
1208
1209         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1210                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1211                 goto again;
1212         }
1213         return ret;
1214 }
1215
1216 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1217 {
1218         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1219                                        MEMBLOCK_NONE);
1220 }
1221
1222 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1223 {
1224         phys_addr_t alloc;
1225
1226         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1227
1228         if (alloc == 0)
1229                 panic("ERROR: Failed to allocate %pa bytes below %pa.\n",
1230                       &size, &max_addr);
1231
1232         return alloc;
1233 }
1234
1235 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1236 {
1237         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1238 }
1239
1240 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1241 {
1242         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1243
1244         if (res)
1245                 return res;
1246         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1247 }
1248
1249 /**
1250  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1251  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1252  * @align: alignment of the region and block's size
1253  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1254  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1255  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1256  *
1257  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1258  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1259  * to any node in the system if the specified node can not
1260  * hold the requested memory.
1261  *
1262  * The allocation is performed from memory region limited by
1263  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1264  *
1265  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1266  *
1267  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1268  * allocated memory is reset to 0.
1269  *
1270  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1271  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1272  *
1273  * RETURNS:
1274  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1275  */
1276 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1277                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1278                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1279                                 int nid)
1280 {
1281         phys_addr_t alloc;
1282         void *ptr;
1283         ulong flags = choose_memblock_flags();
1284
1285         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1286                 nid = NUMA_NO_NODE;
1287
1288         /*
1289          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1290          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1291          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1292          */
1293         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1294                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1295
1296         if (!align)
1297                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1298
1299         if (max_addr > memblock.current_limit)
1300                 max_addr = memblock.current_limit;
1301 again:
1302         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1303                                             nid, flags);
1304         if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1305                 goto done;
1306
1307         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1308                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1309                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1310                                                     flags);
1311                 if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1312                         goto done;
1313         }
1314
1315         if (min_addr) {
1316                 min_addr = 0;
1317                 goto again;
1318         }
1319
1320         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1321                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1322                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1323                         &size);
1324                 goto again;
1325         }
1326
1327         return NULL;
1328 done:
1329         ptr = phys_to_virt(alloc);
1330         memset(ptr, 0, size);
1331
1332         /*
1333          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1334          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1335          * are only referred via the physical address which is not
1336          * looked up by kmemleak.
1337          */
1338         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1339
1340         return ptr;
1341 }
1342
1343 /**
1344  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1345  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1346  * @align: alignment of the region and block's size
1347  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1348  *        is preferred (phys address)
1349  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1350  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1351  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1352  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1353  *
1354  * Public version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic() which provides
1355  * additional debug information (including caller info), if enabled.
1356  *
1357  * RETURNS:
1358  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1359  */
1360 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1361                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1362                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1363                                 int nid)
1364 {
1365         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1366                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1367                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1368         return memblock_virt_alloc_internal(size, align, min_addr,
1369                                              max_addr, nid);
1370 }
1371
1372 /**
1373  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1374  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1375  * @align: alignment of the region and block's size
1376  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1377  *        is preferred (phys address)
1378  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1379  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1380  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1381  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1382  *
1383  * Public panicking version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1384  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1385  * and panics if the request can not be satisfied.
1386  *
1387  * RETURNS:
1388  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1389  */
1390 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1391                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1392                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1393                         int nid)
1394 {
1395         void *ptr;
1396
1397         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1398                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1399                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1400         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1401                                            min_addr, max_addr, nid);
1402         if (ptr)
1403                 return ptr;
1404
1405         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1406               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1407               (u64)max_addr);
1408         return NULL;
1409 }
1410
1411 /**
1412  * __memblock_free_early - free boot memory block
1413  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1414  * @size: size of the boot memory block in bytes
1415  *
1416  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1417  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1418  */
1419 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1420 {
1421         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1422                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1423                      (void *)_RET_IP_);
1424         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1425         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1426 }
1427
1428 /*
1429  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1430  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1431  * @size: size of the boot memory block in bytes
1432  *
1433  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1434  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1435  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1436  */
1437 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1438 {
1439         u64 cursor, end;
1440
1441         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1442                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1443                      (void *)_RET_IP_);
1444         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1445         cursor = PFN_UP(base);
1446         end = PFN_DOWN(base + size);
1447
1448         for (; cursor < end; cursor++) {
1449                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1450                 totalram_pages++;
1451         }
1452 }
1453
1454 /*
1455  * Remaining API functions
1456  */
1457
1458 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1459 {
1460         return memblock.memory.total_size;
1461 }
1462
1463 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1464 {
1465         return memblock.reserved.total_size;
1466 }
1467
1468 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1469 {
1470         unsigned long pages = 0;
1471         struct memblock_region *r;
1472         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1473
1474         for_each_memblock(memory, r) {
1475                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1476                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1477                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1478                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1479                 pages += end_pfn - start_pfn;
1480         }
1481
1482         return PFN_PHYS(pages);
1483 }
1484
1485 /* lowest address */
1486 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1487 {
1488         return memblock.memory.regions[0].base;
1489 }
1490
1491 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1492 {
1493         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1494
1495         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1496 }
1497
1498 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1499 {
1500         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1501         struct memblock_region *r;
1502
1503         /*
1504          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1505          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1506          * of those regions, max_addr will keep original value ULLONG_MAX
1507          */
1508         for_each_memblock(memory, r) {
1509                 if (limit <= r->size) {
1510                         max_addr = r->base + limit;
1511                         break;
1512                 }
1513                 limit -= r->size;
1514         }
1515
1516         return max_addr;
1517 }
1518
1519 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1520 {
1521         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1522
1523         if (!limit)
1524                 return;
1525
1526         max_addr = __find_max_addr(limit);
1527
1528         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1529         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1530                 return;
1531
1532         /* truncate both memory and reserved regions */
1533         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1534                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1535         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1536                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1537 }
1538
1539 void __init memblock_cap_memory_range(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1540 {
1541         int start_rgn, end_rgn;
1542         int i, ret;
1543
1544         if (!size)
1545                 return;
1546
1547         ret = memblock_isolate_range(&memblock.memory, base, size,
1548                                                 &start_rgn, &end_rgn);
1549         if (ret)
1550                 return;
1551
1552         /* remove all the MAP regions */
1553         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= end_rgn; i--)
1554                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1555                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1556
1557         for (i = start_rgn - 1; i >= 0; i--)
1558                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1559                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1560
1561         /* truncate the reserved regions */
1562         memblock_remove_range(&memblock.reserved, 0, base);
1563         memblock_remove_range(&memblock.reserved,
1564                         base + size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1565 }
1566
1567 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1568 {
1569         phys_addr_t max_addr;
1570
1571         if (!limit)
1572                 return;
1573
1574         max_addr = __find_max_addr(limit);
1575
1576         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1577         if (max_addr == (phys_addr_t)ULLONG_MAX)
1578                 return;
1579
1580         memblock_cap_memory_range(0, max_addr);
1581 }
1582
1583 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1584 {
1585         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1586
1587         do {
1588                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1589
1590                 if (addr < type->regions[mid].base)
1591                         right = mid;
1592                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1593                                   type->regions[mid].size))
1594                         left = mid + 1;
1595                 else
1596                         return mid;
1597         } while (left < right);
1598         return -1;
1599 }
1600
1601 bool __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1602 {
1603         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1604 }
1605
1606 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1607 {
1608         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1609 }
1610
1611 int __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1612 {
1613         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1614
1615         if (i == -1)
1616                 return false;
1617         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1618 }
1619
1620 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1621 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1622                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1623 {
1624         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1625         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1626
1627         if (mid == -1)
1628                 return -1;
1629
1630         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1631         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1632
1633         return type->regions[mid].nid;
1634 }
1635 #endif
1636
1637 /**
1638  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1639  * @base: base of region to check
1640  * @size: size of region to check
1641  *
1642  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1643  *
1644  * RETURNS:
1645  * 0 if false, non-zero if true
1646  */
1647 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1648 {
1649         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1650         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1651
1652         if (idx == -1)
1653                 return 0;
1654         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1655                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1656 }
1657
1658 /**
1659  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1660  * @base: base of region to check
1661  * @size: size of region to check
1662  *
1663  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1664  *
1665  * RETURNS:
1666  * True if they intersect, false if not.
1667  */
1668 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1669 {
1670         memblock_cap_size(base, &size);
1671         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1672 }
1673
1674 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1675 {
1676         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1677         struct memblock_region *r;
1678
1679         for_each_memblock(memory, r) {
1680                 orig_start = r->base;
1681                 orig_end = r->base + r->size;
1682                 start = round_up(orig_start, align);
1683                 end = round_down(orig_end, align);
1684
1685                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1686                         continue;
1687
1688                 if (start < end) {
1689                         r->base = start;
1690                         r->size = end - start;
1691                 } else {
1692                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1693                                                r - memblock.memory.regions);
1694                         r--;
1695                 }
1696         }
1697 }
1698
1699 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1700 {
1701         memblock.current_limit = limit;
1702 }
1703
1704 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1705 {
1706         return memblock.current_limit;
1707 }
1708
1709 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type)
1710 {
1711         phys_addr_t base, end, size;
1712         unsigned long flags;
1713         int idx;
1714         struct memblock_region *rgn;
1715
1716         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", type->name, type->cnt);
1717
1718         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
1719                 char nid_buf[32] = "";
1720
1721                 base = rgn->base;
1722                 size = rgn->size;
1723                 end = base + size - 1;
1724                 flags = rgn->flags;
1725 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1726                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1727                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1728                                  memblock_get_region_node(rgn));
1729 #endif
1730                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#lx\n",
1731                         type->name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1732         }
1733 }
1734
1735 extern unsigned long __init_memblock
1736 memblock_reserved_memory_within(phys_addr_t start_addr, phys_addr_t end_addr)
1737 {
1738         struct memblock_region *rgn;
1739         unsigned long size = 0;
1740         int idx;
1741
1742         for_each_memblock_type(idx, (&memblock.reserved), rgn) {
1743                 phys_addr_t start, end;
1744
1745                 if (rgn->base + rgn->size < start_addr)
1746                         continue;
1747                 if (rgn->base > end_addr)
1748                         continue;
1749
1750                 start = rgn->base;
1751                 end = start + rgn->size;
1752                 size += end - start;
1753         }
1754
1755         return size;
1756 }
1757
1758 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1759 {
1760         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1761         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1762                 &memblock.memory.total_size,
1763                 &memblock.reserved.total_size);
1764
1765         memblock_dump(&memblock.memory);
1766         memblock_dump(&memblock.reserved);
1767 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1768         memblock_dump(&memblock.physmem);
1769 #endif
1770 }
1771
1772 void __init memblock_allow_resize(void)
1773 {
1774         memblock_can_resize = 1;
1775 }
1776
1777 static int __init early_memblock(char *p)
1778 {
1779         if (p && strstr(p, "debug"))
1780                 memblock_debug = 1;
1781         return 0;
1782 }
1783 early_param("memblock", early_memblock);
1784
1785 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1786
1787 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1788 {
1789         struct memblock_type *type = m->private;
1790         struct memblock_region *reg;
1791         int i;
1792         phys_addr_t end;
1793
1794         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1795                 reg = &type->regions[i];
1796                 end = reg->base + reg->size - 1;
1797
1798                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1799                 seq_printf(m, "%pa..%pa\n", &reg->base, &end);
1800         }
1801         return 0;
1802 }
1803
1804 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1805 {
1806         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1807 }
1808
1809 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1810         .open = memblock_debug_open,
1811         .read = seq_read,
1812         .llseek = seq_lseek,
1813         .release = single_release,
1814 };
1815
1816 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1817 {
1818         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1819         if (!root)
1820                 return -ENXIO;
1821         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1822         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1823 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1824         debugfs_create_file("physmem", S_IRUGO, root, &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1825 #endif
1826
1827         return 0;
1828 }
1829 __initcall(memblock_init_debugfs);
1830
1831 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */