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