mm, memory_hotplug: add nid parameter to arch_remove_memory
[sfrench/cifs-2.6.git] / mm / memory_hotplug.c
1 /*
2  *  linux/mm/memory_hotplug.c
3  *
4  *  Copyright (C)
5  */
6
7 #include <linux/stddef.h>
8 #include <linux/mm.h>
9 #include <linux/sched/signal.h>
10 #include <linux/swap.h>
11 #include <linux/interrupt.h>
12 #include <linux/pagemap.h>
13 #include <linux/compiler.h>
14 #include <linux/export.h>
15 #include <linux/pagevec.h>
16 #include <linux/writeback.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/sysctl.h>
19 #include <linux/cpu.h>
20 #include <linux/memory.h>
21 #include <linux/memremap.h>
22 #include <linux/memory_hotplug.h>
23 #include <linux/highmem.h>
24 #include <linux/vmalloc.h>
25 #include <linux/ioport.h>
26 #include <linux/delay.h>
27 #include <linux/migrate.h>
28 #include <linux/page-isolation.h>
29 #include <linux/pfn.h>
30 #include <linux/suspend.h>
31 #include <linux/mm_inline.h>
32 #include <linux/firmware-map.h>
33 #include <linux/stop_machine.h>
34 #include <linux/hugetlb.h>
35 #include <linux/memblock.h>
36 #include <linux/compaction.h>
37
38 #include <asm/tlbflush.h>
39
40 #include "internal.h"
41
42 /*
43  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
44  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
45  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
46  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
47  */
48
49 static void generic_online_page(struct page *page);
50
51 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
52 static DEFINE_MUTEX(online_page_callback_lock);
53
54 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(mem_hotplug_lock);
55
56 void get_online_mems(void)
57 {
58         percpu_down_read(&mem_hotplug_lock);
59 }
60
61 void put_online_mems(void)
62 {
63         percpu_up_read(&mem_hotplug_lock);
64 }
65
66 bool movable_node_enabled = false;
67
68 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
69 bool memhp_auto_online;
70 #else
71 bool memhp_auto_online = true;
72 #endif
73 EXPORT_SYMBOL_GPL(memhp_auto_online);
74
75 static int __init setup_memhp_default_state(char *str)
76 {
77         if (!strcmp(str, "online"))
78                 memhp_auto_online = true;
79         else if (!strcmp(str, "offline"))
80                 memhp_auto_online = false;
81
82         return 1;
83 }
84 __setup("memhp_default_state=", setup_memhp_default_state);
85
86 void mem_hotplug_begin(void)
87 {
88         cpus_read_lock();
89         percpu_down_write(&mem_hotplug_lock);
90 }
91
92 void mem_hotplug_done(void)
93 {
94         percpu_up_write(&mem_hotplug_lock);
95         cpus_read_unlock();
96 }
97
98 /* add this memory to iomem resource */
99 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
100 {
101         struct resource *res, *conflict;
102         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
103         if (!res)
104                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
105
106         res->name = "System RAM";
107         res->start = start;
108         res->end = start + size - 1;
109         res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
110         conflict =  request_resource_conflict(&iomem_resource, res);
111         if (conflict) {
112                 if (conflict->desc == IORES_DESC_DEVICE_PRIVATE_MEMORY) {
113                         pr_debug("Device unaddressable memory block "
114                                  "memory hotplug at %#010llx !\n",
115                                  (unsigned long long)start);
116                 }
117                 pr_debug("System RAM resource %pR cannot be added\n", res);
118                 kfree(res);
119                 return ERR_PTR(-EEXIST);
120         }
121         return res;
122 }
123
124 static void release_memory_resource(struct resource *res)
125 {
126         if (!res)
127                 return;
128         release_resource(res);
129         kfree(res);
130         return;
131 }
132
133 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
134 void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page,
135                       unsigned long type)
136 {
137         page->freelist = (void *)type;
138         SetPagePrivate(page);
139         set_page_private(page, info);
140         page_ref_inc(page);
141 }
142
143 void put_page_bootmem(struct page *page)
144 {
145         unsigned long type;
146
147         type = (unsigned long) page->freelist;
148         BUG_ON(type < MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE ||
149                type > MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE);
150
151         if (page_ref_dec_return(page) == 1) {
152                 page->freelist = NULL;
153                 ClearPagePrivate(page);
154                 set_page_private(page, 0);
155                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
156                 free_reserved_page(page);
157         }
158 }
159
160 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
161 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
162 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
163 {
164         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
165         struct mem_section *ms;
166         struct page *page, *memmap;
167
168         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
169         ms = __nr_to_section(section_nr);
170
171         /* Get section's memmap address */
172         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
173
174         /*
175          * Get page for the memmap's phys address
176          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
177          */
178         page = virt_to_page(memmap);
179         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
180         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
181
182         /* remember memmap's page */
183         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
184                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
185
186         usemap = ms->pageblock_flags;
187         page = virt_to_page(usemap);
188
189         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
190
191         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
192                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
193
194 }
195 #else /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
196 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
197 {
198         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
199         struct mem_section *ms;
200         struct page *page, *memmap;
201
202         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
203         ms = __nr_to_section(section_nr);
204
205         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
206
207         register_page_bootmem_memmap(section_nr, memmap, PAGES_PER_SECTION);
208
209         usemap = ms->pageblock_flags;
210         page = virt_to_page(usemap);
211
212         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
213
214         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
215                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
216 }
217 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
218
219 void __init register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
220 {
221         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
222         int node = pgdat->node_id;
223         struct page *page;
224
225         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
226         page = virt_to_page(pgdat);
227
228         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
229                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
230
231         pfn = pgdat->node_start_pfn;
232         end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
233
234         /* register section info */
235         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
236                 /*
237                  * Some platforms can assign the same pfn to multiple nodes - on
238                  * node0 as well as nodeN.  To avoid registering a pfn against
239                  * multiple nodes we check that this pfn does not already
240                  * reside in some other nodes.
241                  */
242                 if (pfn_valid(pfn) && (early_pfn_to_nid(pfn) == node))
243                         register_page_bootmem_info_section(pfn);
244         }
245 }
246 #endif /* CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE */
247
248 static int __meminit __add_section(int nid, unsigned long phys_start_pfn,
249                 struct vmem_altmap *altmap, bool want_memblock)
250 {
251         int ret;
252
253         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
254                 return -EEXIST;
255
256         ret = sparse_add_one_section(NODE_DATA(nid), phys_start_pfn, altmap);
257         if (ret < 0)
258                 return ret;
259
260         if (!want_memblock)
261                 return 0;
262
263         return hotplug_memory_register(nid, __pfn_to_section(phys_start_pfn));
264 }
265
266 /*
267  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
268  * expected that archs that support memory hotplug will
269  * call this function after deciding the zone to which to
270  * add the new pages.
271  */
272 int __ref __add_pages(int nid, unsigned long phys_start_pfn,
273                 unsigned long nr_pages, struct vmem_altmap *altmap,
274                 bool want_memblock)
275 {
276         unsigned long i;
277         int err = 0;
278         int start_sec, end_sec;
279
280         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
281         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
282         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
283
284         if (altmap) {
285                 /*
286                  * Validate altmap is within bounds of the total request
287                  */
288                 if (altmap->base_pfn != phys_start_pfn
289                                 || vmem_altmap_offset(altmap) > nr_pages) {
290                         pr_warn_once("memory add fail, invalid altmap\n");
291                         err = -EINVAL;
292                         goto out;
293                 }
294                 altmap->alloc = 0;
295         }
296
297         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
298                 err = __add_section(nid, section_nr_to_pfn(i), altmap,
299                                 want_memblock);
300
301                 /*
302                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
303                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
304                  * Warning will be printed if there is collision.
305                  */
306                 if (err && (err != -EEXIST))
307                         break;
308                 err = 0;
309                 cond_resched();
310         }
311         vmemmap_populate_print_last();
312 out:
313         return err;
314 }
315
316 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
317 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
318 static unsigned long find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
319                                      unsigned long start_pfn,
320                                      unsigned long end_pfn)
321 {
322         struct mem_section *ms;
323
324         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
325                 ms = __pfn_to_section(start_pfn);
326
327                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
328                         continue;
329
330                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
331                         continue;
332
333                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
334                         continue;
335
336                 return start_pfn;
337         }
338
339         return 0;
340 }
341
342 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
343 static unsigned long find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
344                                     unsigned long start_pfn,
345                                     unsigned long end_pfn)
346 {
347         struct mem_section *ms;
348         unsigned long pfn;
349
350         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
351         pfn = end_pfn - 1;
352         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SECTION) {
353                 ms = __pfn_to_section(pfn);
354
355                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
356                         continue;
357
358                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
359                         continue;
360
361                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
362                         continue;
363
364                 return pfn;
365         }
366
367         return 0;
368 }
369
370 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
371                              unsigned long end_pfn)
372 {
373         unsigned long zone_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
374         unsigned long z = zone_end_pfn(zone); /* zone_end_pfn namespace clash */
375         unsigned long zone_end_pfn = z;
376         unsigned long pfn;
377         struct mem_section *ms;
378         int nid = zone_to_nid(zone);
379
380         zone_span_writelock(zone);
381         if (zone_start_pfn == start_pfn) {
382                 /*
383                  * If the section is smallest section in the zone, it need
384                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
385                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
386                  * for shrinking zone.
387                  */
388                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
389                                                 zone_end_pfn);
390                 if (pfn) {
391                         zone->zone_start_pfn = pfn;
392                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn - pfn;
393                 }
394         } else if (zone_end_pfn == end_pfn) {
395                 /*
396                  * If the section is biggest section in the zone, it need
397                  * shrink zone->spanned_pages.
398                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
399                  * shrinking zone.
400                  */
401                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone_start_pfn,
402                                                start_pfn);
403                 if (pfn)
404                         zone->spanned_pages = pfn - zone_start_pfn + 1;
405         }
406
407         /*
408          * The section is not biggest or smallest mem_section in the zone, it
409          * only creates a hole in the zone. So in this case, we need not
410          * change the zone. But perhaps, the zone has only hole data. Thus
411          * it check the zone has only hole or not.
412          */
413         pfn = zone_start_pfn;
414         for (; pfn < zone_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
415                 ms = __pfn_to_section(pfn);
416
417                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
418                         continue;
419
420                 if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
421                         continue;
422
423                  /* If the section is current section, it continues the loop */
424                 if (start_pfn == pfn)
425                         continue;
426
427                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
428                 zone_span_writeunlock(zone);
429                 return;
430         }
431
432         /* The zone has no valid section */
433         zone->zone_start_pfn = 0;
434         zone->spanned_pages = 0;
435         zone_span_writeunlock(zone);
436 }
437
438 static void shrink_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
439                               unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
440 {
441         unsigned long pgdat_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
442         unsigned long p = pgdat_end_pfn(pgdat); /* pgdat_end_pfn namespace clash */
443         unsigned long pgdat_end_pfn = p;
444         unsigned long pfn;
445         struct mem_section *ms;
446         int nid = pgdat->node_id;
447
448         if (pgdat_start_pfn == start_pfn) {
449                 /*
450                  * If the section is smallest section in the pgdat, it need
451                  * shrink pgdat->node_start_pfn and pgdat->node_spanned_pages.
452                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
453                  * for shrinking zone.
454                  */
455                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, NULL, end_pfn,
456                                                 pgdat_end_pfn);
457                 if (pfn) {
458                         pgdat->node_start_pfn = pfn;
459                         pgdat->node_spanned_pages = pgdat_end_pfn - pfn;
460                 }
461         } else if (pgdat_end_pfn == end_pfn) {
462                 /*
463                  * If the section is biggest section in the pgdat, it need
464                  * shrink pgdat->node_spanned_pages.
465                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
466                  * shrinking zone.
467                  */
468                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, NULL, pgdat_start_pfn,
469                                                start_pfn);
470                 if (pfn)
471                         pgdat->node_spanned_pages = pfn - pgdat_start_pfn + 1;
472         }
473
474         /*
475          * If the section is not biggest or smallest mem_section in the pgdat,
476          * it only creates a hole in the pgdat. So in this case, we need not
477          * change the pgdat.
478          * But perhaps, the pgdat has only hole data. Thus it check the pgdat
479          * has only hole or not.
480          */
481         pfn = pgdat_start_pfn;
482         for (; pfn < pgdat_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
483                 ms = __pfn_to_section(pfn);
484
485                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
486                         continue;
487
488                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
489                         continue;
490
491                  /* If the section is current section, it continues the loop */
492                 if (start_pfn == pfn)
493                         continue;
494
495                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
496                 return;
497         }
498
499         /* The pgdat has no valid section */
500         pgdat->node_start_pfn = 0;
501         pgdat->node_spanned_pages = 0;
502 }
503
504 static void __remove_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn)
505 {
506         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
507         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
508         unsigned long flags;
509
510         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
511         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
512         shrink_pgdat_span(pgdat, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
513         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
514 }
515
516 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms,
517                 unsigned long map_offset, struct vmem_altmap *altmap)
518 {
519         unsigned long start_pfn;
520         int scn_nr;
521         int ret = -EINVAL;
522
523         if (!valid_section(ms))
524                 return ret;
525
526         ret = unregister_memory_section(ms);
527         if (ret)
528                 return ret;
529
530         scn_nr = __section_nr(ms);
531         start_pfn = section_nr_to_pfn((unsigned long)scn_nr);
532         __remove_zone(zone, start_pfn);
533
534         sparse_remove_one_section(zone, ms, map_offset, altmap);
535         return 0;
536 }
537
538 /**
539  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
540  * @zone: zone from which pages need to be removed
541  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
542  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
543  * @altmap: alternative device page map or %NULL if default memmap is used
544  *
545  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
546  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
547  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
548  * calling offline_pages().
549  */
550 int __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
551                  unsigned long nr_pages, struct vmem_altmap *altmap)
552 {
553         unsigned long i;
554         unsigned long map_offset = 0;
555         int sections_to_remove, ret = 0;
556
557         /* In the ZONE_DEVICE case device driver owns the memory region */
558         if (is_dev_zone(zone)) {
559                 if (altmap)
560                         map_offset = vmem_altmap_offset(altmap);
561         } else {
562                 resource_size_t start, size;
563
564                 start = phys_start_pfn << PAGE_SHIFT;
565                 size = nr_pages * PAGE_SIZE;
566
567                 ret = release_mem_region_adjustable(&iomem_resource, start,
568                                         size);
569                 if (ret) {
570                         resource_size_t endres = start + size - 1;
571
572                         pr_warn("Unable to release resource <%pa-%pa> (%d)\n",
573                                         &start, &endres, ret);
574                 }
575         }
576
577         clear_zone_contiguous(zone);
578
579         /*
580          * We can only remove entire sections
581          */
582         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
583         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
584
585         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
586         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
587                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
588
589                 cond_resched();
590                 ret = __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn), map_offset,
591                                 altmap);
592                 map_offset = 0;
593                 if (ret)
594                         break;
595         }
596
597         set_zone_contiguous(zone);
598
599         return ret;
600 }
601 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
602
603 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
604 {
605         int rc = -EINVAL;
606
607         get_online_mems();
608         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
609
610         if (online_page_callback == generic_online_page) {
611                 online_page_callback = callback;
612                 rc = 0;
613         }
614
615         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
616         put_online_mems();
617
618         return rc;
619 }
620 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
621
622 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
623 {
624         int rc = -EINVAL;
625
626         get_online_mems();
627         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
628
629         if (online_page_callback == callback) {
630                 online_page_callback = generic_online_page;
631                 rc = 0;
632         }
633
634         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
635         put_online_mems();
636
637         return rc;
638 }
639 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
640
641 void __online_page_set_limits(struct page *page)
642 {
643 }
644 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_set_limits);
645
646 void __online_page_increment_counters(struct page *page)
647 {
648         adjust_managed_page_count(page, 1);
649 }
650 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_increment_counters);
651
652 void __online_page_free(struct page *page)
653 {
654         __free_reserved_page(page);
655 }
656 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_free);
657
658 static void generic_online_page(struct page *page)
659 {
660         __online_page_set_limits(page);
661         __online_page_increment_counters(page);
662         __online_page_free(page);
663 }
664
665 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
666                         void *arg)
667 {
668         unsigned long i;
669         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
670         struct page *page;
671
672         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
673                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
674                         page = pfn_to_page(start_pfn + i);
675                         (*online_page_callback)(page);
676                         onlined_pages++;
677                 }
678
679         online_mem_sections(start_pfn, start_pfn + nr_pages);
680
681         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
682         return 0;
683 }
684
685 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
686 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
687         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
688 {
689         int nid = zone_to_nid(zone);
690
691         arg->status_change_nid = -1;
692         arg->status_change_nid_normal = -1;
693         arg->status_change_nid_high = -1;
694
695         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
696                 arg->status_change_nid = nid;
697         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
698                 arg->status_change_nid_normal = nid;
699 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
700         if (zone_idx(zone) <= N_HIGH_MEMORY && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
701                 arg->status_change_nid_high = nid;
702 #endif
703 }
704
705 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
706 {
707         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
708                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
709
710         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
711                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
712
713         if (arg->status_change_nid >= 0)
714                 node_set_state(node, N_MEMORY);
715 }
716
717 static void __meminit resize_zone_range(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
718                 unsigned long nr_pages)
719 {
720         unsigned long old_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
721
722         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
723                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
724
725         zone->spanned_pages = max(start_pfn + nr_pages, old_end_pfn) - zone->zone_start_pfn;
726 }
727
728 static void __meminit resize_pgdat_range(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
729                                      unsigned long nr_pages)
730 {
731         unsigned long old_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
732
733         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
734                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
735
736         pgdat->node_spanned_pages = max(start_pfn + nr_pages, old_end_pfn) - pgdat->node_start_pfn;
737 }
738
739 void __ref move_pfn_range_to_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
740                 unsigned long nr_pages, struct vmem_altmap *altmap)
741 {
742         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
743         int nid = pgdat->node_id;
744         unsigned long flags;
745
746         if (zone_is_empty(zone))
747                 init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, nr_pages);
748
749         clear_zone_contiguous(zone);
750
751         /* TODO Huh pgdat is irqsave while zone is not. It used to be like that before */
752         pgdat_resize_lock(pgdat, &flags);
753         zone_span_writelock(zone);
754         resize_zone_range(zone, start_pfn, nr_pages);
755         zone_span_writeunlock(zone);
756         resize_pgdat_range(pgdat, start_pfn, nr_pages);
757         pgdat_resize_unlock(pgdat, &flags);
758
759         /*
760          * TODO now we have a visible range of pages which are not associated
761          * with their zone properly. Not nice but set_pfnblock_flags_mask
762          * expects the zone spans the pfn range. All the pages in the range
763          * are reserved so nobody should be touching them so we should be safe
764          */
765         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_idx(zone), start_pfn,
766                         MEMMAP_HOTPLUG, altmap);
767
768         set_zone_contiguous(zone);
769 }
770
771 /*
772  * Returns a default kernel memory zone for the given pfn range.
773  * If no kernel zone covers this pfn range it will automatically go
774  * to the ZONE_NORMAL.
775  */
776 static struct zone *default_kernel_zone_for_pfn(int nid, unsigned long start_pfn,
777                 unsigned long nr_pages)
778 {
779         struct pglist_data *pgdat = NODE_DATA(nid);
780         int zid;
781
782         for (zid = 0; zid <= ZONE_NORMAL; zid++) {
783                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zid];
784
785                 if (zone_intersects(zone, start_pfn, nr_pages))
786                         return zone;
787         }
788
789         return &pgdat->node_zones[ZONE_NORMAL];
790 }
791
792 static inline struct zone *default_zone_for_pfn(int nid, unsigned long start_pfn,
793                 unsigned long nr_pages)
794 {
795         struct zone *kernel_zone = default_kernel_zone_for_pfn(nid, start_pfn,
796                         nr_pages);
797         struct zone *movable_zone = &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
798         bool in_kernel = zone_intersects(kernel_zone, start_pfn, nr_pages);
799         bool in_movable = zone_intersects(movable_zone, start_pfn, nr_pages);
800
801         /*
802          * We inherit the existing zone in a simple case where zones do not
803          * overlap in the given range
804          */
805         if (in_kernel ^ in_movable)
806                 return (in_kernel) ? kernel_zone : movable_zone;
807
808         /*
809          * If the range doesn't belong to any zone or two zones overlap in the
810          * given range then we use movable zone only if movable_node is
811          * enabled because we always online to a kernel zone by default.
812          */
813         return movable_node_enabled ? movable_zone : kernel_zone;
814 }
815
816 struct zone * zone_for_pfn_range(int online_type, int nid, unsigned start_pfn,
817                 unsigned long nr_pages)
818 {
819         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL)
820                 return default_kernel_zone_for_pfn(nid, start_pfn, nr_pages);
821
822         if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE)
823                 return &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
824
825         return default_zone_for_pfn(nid, start_pfn, nr_pages);
826 }
827
828 /*
829  * Associates the given pfn range with the given node and the zone appropriate
830  * for the given online type.
831  */
832 static struct zone * __meminit move_pfn_range(int online_type, int nid,
833                 unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
834 {
835         struct zone *zone;
836
837         zone = zone_for_pfn_range(online_type, nid, start_pfn, nr_pages);
838         move_pfn_range_to_zone(zone, start_pfn, nr_pages, NULL);
839         return zone;
840 }
841
842 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, int online_type)
843 {
844         unsigned long flags;
845         unsigned long onlined_pages = 0;
846         struct zone *zone;
847         int need_zonelists_rebuild = 0;
848         int nid;
849         int ret;
850         struct memory_notify arg;
851         struct memory_block *mem;
852
853         mem_hotplug_begin();
854
855         /*
856          * We can't use pfn_to_nid() because nid might be stored in struct page
857          * which is not yet initialized. Instead, we find nid from memory block.
858          */
859         mem = find_memory_block(__pfn_to_section(pfn));
860         nid = mem->nid;
861
862         /* associate pfn range with the zone */
863         zone = move_pfn_range(online_type, nid, pfn, nr_pages);
864
865         arg.start_pfn = pfn;
866         arg.nr_pages = nr_pages;
867         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
868
869         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
870         ret = notifier_to_errno(ret);
871         if (ret)
872                 goto failed_addition;
873
874         /*
875          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
876          * This means the page allocator ignores this zone.
877          * So, zonelist must be updated after online.
878          */
879         if (!populated_zone(zone)) {
880                 need_zonelists_rebuild = 1;
881                 setup_zone_pageset(zone);
882         }
883
884         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
885                 online_pages_range);
886         if (ret) {
887                 if (need_zonelists_rebuild)
888                         zone_pcp_reset(zone);
889                 goto failed_addition;
890         }
891
892         zone->present_pages += onlined_pages;
893
894         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
895         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
896         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
897
898         if (onlined_pages) {
899                 node_states_set_node(nid, &arg);
900                 if (need_zonelists_rebuild)
901                         build_all_zonelists(NULL);
902                 else
903                         zone_pcp_update(zone);
904         }
905
906         init_per_zone_wmark_min();
907
908         if (onlined_pages) {
909                 kswapd_run(nid);
910                 kcompactd_run(nid);
911         }
912
913         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
914
915         writeback_set_ratelimit();
916
917         if (onlined_pages)
918                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
919         mem_hotplug_done();
920         return 0;
921
922 failed_addition:
923         pr_debug("online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
924                  (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
925                  (((unsigned long long) pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1);
926         memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
927         mem_hotplug_done();
928         return ret;
929 }
930 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
931
932 static void reset_node_present_pages(pg_data_t *pgdat)
933 {
934         struct zone *z;
935
936         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
937                 z->present_pages = 0;
938
939         pgdat->node_present_pages = 0;
940 }
941
942 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
943 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
944 {
945         struct pglist_data *pgdat;
946         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
947
948         pgdat = NODE_DATA(nid);
949         if (!pgdat) {
950                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
951                 if (!pgdat)
952                         return NULL;
953
954                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
955         } else {
956                 /*
957                  * Reset the nr_zones, order and classzone_idx before reuse.
958                  * Note that kswapd will init kswapd_classzone_idx properly
959                  * when it starts in the near future.
960                  */
961                 pgdat->nr_zones = 0;
962                 pgdat->kswapd_order = 0;
963                 pgdat->kswapd_classzone_idx = 0;
964         }
965
966         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
967
968         pgdat->node_id = nid;
969         pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
970
971         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
972         free_area_init_core_hotplug(nid);
973         pgdat->per_cpu_nodestats = alloc_percpu(struct per_cpu_nodestat);
974
975         /*
976          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
977          * to access not-initialized zonelist, build here.
978          */
979         build_all_zonelists(pgdat);
980
981         /*
982          * When memory is hot-added, all the memory is in offline state. So
983          * clear all zones' present_pages because they will be updated in
984          * online_pages() and offline_pages().
985          */
986         reset_node_managed_pages(pgdat);
987         reset_node_present_pages(pgdat);
988
989         return pgdat;
990 }
991
992 static void rollback_node_hotadd(int nid)
993 {
994         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
995
996         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
997         free_percpu(pgdat->per_cpu_nodestats);
998         arch_free_nodedata(pgdat);
999         return;
1000 }
1001
1002
1003 /**
1004  * try_online_node - online a node if offlined
1005  * @nid: the node ID
1006  * @start: start addr of the node
1007  * @set_node_online: Whether we want to online the node
1008  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1009  *
1010  * Returns:
1011  * 1 -> a new node has been allocated
1012  * 0 -> the node is already online
1013  * -ENOMEM -> the node could not be allocated
1014  */
1015 static int __try_online_node(int nid, u64 start, bool set_node_online)
1016 {
1017         pg_data_t *pgdat;
1018         int ret = 1;
1019
1020         if (node_online(nid))
1021                 return 0;
1022
1023         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
1024         if (!pgdat) {
1025                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
1026                 ret = -ENOMEM;
1027                 goto out;
1028         }
1029
1030         if (set_node_online) {
1031                 node_set_online(nid);
1032                 ret = register_one_node(nid);
1033                 BUG_ON(ret);
1034         }
1035 out:
1036         return ret;
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Users of this function always want to online/register the node
1041  */
1042 int try_online_node(int nid)
1043 {
1044         int ret;
1045
1046         mem_hotplug_begin();
1047         ret =  __try_online_node(nid, 0, true);
1048         mem_hotplug_done();
1049         return ret;
1050 }
1051
1052 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1053 {
1054         unsigned long block_sz = memory_block_size_bytes();
1055         u64 block_nr_pages = block_sz >> PAGE_SHIFT;
1056         u64 nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
1057         u64 start_pfn = PFN_DOWN(start);
1058
1059         /* memory range must be block size aligned */
1060         if (!nr_pages || !IS_ALIGNED(start_pfn, block_nr_pages) ||
1061             !IS_ALIGNED(nr_pages, block_nr_pages)) {
1062                 pr_err("Block size [%#lx] unaligned hotplug range: start %#llx, size %#llx",
1063                        block_sz, start, size);
1064                 return -EINVAL;
1065         }
1066
1067         return 0;
1068 }
1069
1070 static int online_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1071 {
1072         return device_online(&mem->dev);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1077  * and online/offline operations (triggered e.g. by sysfs).
1078  *
1079  * we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1080  */
1081 int __ref add_memory_resource(int nid, struct resource *res)
1082 {
1083         u64 start, size;
1084         bool new_node = false;
1085         int ret;
1086
1087         start = res->start;
1088         size = resource_size(res);
1089
1090         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1091         if (ret)
1092                 return ret;
1093
1094         mem_hotplug_begin();
1095
1096         /*
1097          * Add new range to memblock so that when hotadd_new_pgdat() is called
1098          * to allocate new pgdat, get_pfn_range_for_nid() will be able to find
1099          * this new range and calculate total pages correctly.  The range will
1100          * be removed at hot-remove time.
1101          */
1102         memblock_add_node(start, size, nid);
1103
1104         ret = __try_online_node(nid, start, false);
1105         if (ret < 0)
1106                 goto error;
1107         new_node = ret;
1108
1109         /* call arch's memory hotadd */
1110         ret = arch_add_memory(nid, start, size, NULL, true);
1111         if (ret < 0)
1112                 goto error;
1113
1114         if (new_node) {
1115                 /* If sysfs file of new node can't be created, cpu on the node
1116                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1117                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1118                  * We online node here. We can't roll back from here.
1119                  */
1120                 node_set_online(nid);
1121                 ret = __register_one_node(nid);
1122                 BUG_ON(ret);
1123         }
1124
1125         /* link memory sections under this node.*/
1126         ret = link_mem_sections(nid, PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1));
1127         BUG_ON(ret);
1128
1129         /* create new memmap entry */
1130         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1131
1132         /* device_online() will take the lock when calling online_pages() */
1133         mem_hotplug_done();
1134
1135         /* online pages if requested */
1136         if (memhp_auto_online)
1137                 walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1),
1138                                   NULL, online_memory_block);
1139
1140         return ret;
1141 error:
1142         /* rollback pgdat allocation and others */
1143         if (new_node)
1144                 rollback_node_hotadd(nid);
1145         memblock_remove(start, size);
1146         mem_hotplug_done();
1147         return ret;
1148 }
1149
1150 /* requires device_hotplug_lock, see add_memory_resource() */
1151 int __ref __add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1152 {
1153         struct resource *res;
1154         int ret;
1155
1156         res = register_memory_resource(start, size);
1157         if (IS_ERR(res))
1158                 return PTR_ERR(res);
1159
1160         ret = add_memory_resource(nid, res);
1161         if (ret < 0)
1162                 release_memory_resource(res);
1163         return ret;
1164 }
1165
1166 int add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1167 {
1168         int rc;
1169
1170         lock_device_hotplug();
1171         rc = __add_memory(nid, start, size);
1172         unlock_device_hotplug();
1173
1174         return rc;
1175 }
1176 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1177
1178 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1179 /*
1180  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
1181  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
1182  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
1183  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
1184  * be located at the start of the pageblock
1185  */
1186 static inline int pageblock_free(struct page *page)
1187 {
1188         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
1189 }
1190
1191 /* Return the start of the next active pageblock after a given page */
1192 static struct page *next_active_pageblock(struct page *page)
1193 {
1194         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
1195         BUG_ON(page_to_pfn(page) & (pageblock_nr_pages - 1));
1196
1197         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
1198         if (pageblock_free(page)) {
1199                 int order;
1200                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
1201                 order = page_order(page);
1202                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
1203                         return page + (1 << order);
1204         }
1205
1206         return page + pageblock_nr_pages;
1207 }
1208
1209 static bool is_pageblock_removable_nolock(struct page *page)
1210 {
1211         struct zone *zone;
1212         unsigned long pfn;
1213
1214         /*
1215          * We have to be careful here because we are iterating over memory
1216          * sections which are not zone aware so we might end up outside of
1217          * the zone but still within the section.
1218          * We have to take care about the node as well. If the node is offline
1219          * its NODE_DATA will be NULL - see page_zone.
1220          */
1221         if (!node_online(page_to_nid(page)))
1222                 return false;
1223
1224         zone = page_zone(page);
1225         pfn = page_to_pfn(page);
1226         if (!zone_spans_pfn(zone, pfn))
1227                 return false;
1228
1229         return !has_unmovable_pages(zone, page, 0, MIGRATE_MOVABLE, SKIP_HWPOISON);
1230 }
1231
1232 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
1233 bool is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1234 {
1235         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
1236         struct page *end_page = page + nr_pages;
1237
1238         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
1239         for (; page < end_page; page = next_active_pageblock(page)) {
1240                 if (!is_pageblock_removable_nolock(page))
1241                         return false;
1242                 cond_resched();
1243         }
1244
1245         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
1246         return true;
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Confirm all pages in a range [start, end) belong to the same zone.
1251  * When true, return its valid [start, end).
1252  */
1253 int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
1254                          unsigned long *valid_start, unsigned long *valid_end)
1255 {
1256         unsigned long pfn, sec_end_pfn;
1257         unsigned long start, end;
1258         struct zone *zone = NULL;
1259         struct page *page;
1260         int i;
1261         for (pfn = start_pfn, sec_end_pfn = SECTION_ALIGN_UP(start_pfn + 1);
1262              pfn < end_pfn;
1263              pfn = sec_end_pfn, sec_end_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1264                 /* Make sure the memory section is present first */
1265                 if (!present_section_nr(pfn_to_section_nr(pfn)))
1266                         continue;
1267                 for (; pfn < sec_end_pfn && pfn < end_pfn;
1268                      pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1269                         i = 0;
1270                         /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1271                         while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) &&
1272                                 !pfn_valid_within(pfn + i))
1273                                 i++;
1274                         if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES || pfn + i >= end_pfn)
1275                                 continue;
1276                         page = pfn_to_page(pfn + i);
1277                         if (zone && page_zone(page) != zone)
1278                                 return 0;
1279                         if (!zone)
1280                                 start = pfn + i;
1281                         zone = page_zone(page);
1282                         end = pfn + MAX_ORDER_NR_PAGES;
1283                 }
1284         }
1285
1286         if (zone) {
1287                 *valid_start = start;
1288                 *valid_end = min(end, end_pfn);
1289                 return 1;
1290         } else {
1291                 return 0;
1292         }
1293 }
1294
1295 /*
1296  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages,
1297  * non-lru movable pages and hugepages). We scan pfn because it's much
1298  * easier than scanning over linked list. This function returns the pfn
1299  * of the first found movable page if it's found, otherwise 0.
1300  */
1301 static unsigned long scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end)
1302 {
1303         unsigned long pfn;
1304         struct page *page;
1305         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1306                 if (pfn_valid(pfn)) {
1307                         page = pfn_to_page(pfn);
1308                         if (PageLRU(page))
1309                                 return pfn;
1310                         if (__PageMovable(page))
1311                                 return pfn;
1312                         if (PageHuge(page)) {
1313                                 if (hugepage_migration_supported(page_hstate(page)) &&
1314                                     page_huge_active(page))
1315                                         return pfn;
1316                                 else
1317                                         pfn = round_up(pfn + 1,
1318                                                 1 << compound_order(page)) - 1;
1319                         }
1320                 }
1321         }
1322         return 0;
1323 }
1324
1325 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long private)
1326 {
1327         int nid = page_to_nid(page);
1328         nodemask_t nmask = node_states[N_MEMORY];
1329
1330         /*
1331          * try to allocate from a different node but reuse this node if there
1332          * are no other online nodes to be used (e.g. we are offlining a part
1333          * of the only existing node)
1334          */
1335         node_clear(nid, nmask);
1336         if (nodes_empty(nmask))
1337                 node_set(nid, nmask);
1338
1339         return new_page_nodemask(page, nid, &nmask);
1340 }
1341
1342 #define NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES        (256)
1343 static int
1344 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1345 {
1346         unsigned long pfn;
1347         struct page *page;
1348         int move_pages = NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES;
1349         int not_managed = 0;
1350         int ret = 0;
1351         LIST_HEAD(source);
1352
1353         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn && move_pages > 0; pfn++) {
1354                 if (!pfn_valid(pfn))
1355                         continue;
1356                 page = pfn_to_page(pfn);
1357
1358                 if (PageHuge(page)) {
1359                         struct page *head = compound_head(page);
1360                         pfn = page_to_pfn(head) + (1<<compound_order(head)) - 1;
1361                         if (compound_order(head) > PFN_SECTION_SHIFT) {
1362                                 ret = -EBUSY;
1363                                 break;
1364                         }
1365                         if (isolate_huge_page(page, &source))
1366                                 move_pages -= 1 << compound_order(head);
1367                         continue;
1368                 } else if (PageTransHuge(page))
1369                         pfn = page_to_pfn(compound_head(page))
1370                                 + hpage_nr_pages(page) - 1;
1371
1372                 if (!get_page_unless_zero(page))
1373                         continue;
1374                 /*
1375                  * We can skip free pages. And we can deal with pages on
1376                  * LRU and non-lru movable pages.
1377                  */
1378                 if (PageLRU(page))
1379                         ret = isolate_lru_page(page);
1380                 else
1381                         ret = isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
1382                 if (!ret) { /* Success */
1383                         put_page(page);
1384                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1385                         move_pages--;
1386                         if (!__PageMovable(page))
1387                                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1388                                                     page_is_file_cache(page));
1389
1390                 } else {
1391                         pr_warn("failed to isolate pfn %lx\n", pfn);
1392                         dump_page(page, "isolation failed");
1393                         put_page(page);
1394                         /* Because we don't have big zone->lock. we should
1395                            check this again here. */
1396                         if (page_count(page)) {
1397                                 not_managed++;
1398                                 ret = -EBUSY;
1399                                 break;
1400                         }
1401                 }
1402         }
1403         if (!list_empty(&source)) {
1404                 if (not_managed) {
1405                         putback_movable_pages(&source);
1406                         goto out;
1407                 }
1408
1409                 /* Allocate a new page from the nearest neighbor node */
1410                 ret = migrate_pages(&source, new_node_page, NULL, 0,
1411                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1412                 if (ret) {
1413                         list_for_each_entry(page, &source, lru) {
1414                                 pr_warn("migrating pfn %lx failed ret:%d ",
1415                                        page_to_pfn(page), ret);
1416                                 dump_page(page, "migration failure");
1417                         }
1418                         putback_movable_pages(&source);
1419                 }
1420         }
1421 out:
1422         return ret;
1423 }
1424
1425 /*
1426  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
1427  */
1428 static int
1429 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1430                         void *data)
1431 {
1432         __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
1433         return 0;
1434 }
1435
1436 static void
1437 offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1438 {
1439         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, NULL,
1440                                 offline_isolated_pages_cb);
1441 }
1442
1443 /*
1444  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
1445  */
1446 static int
1447 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1448                         void *data)
1449 {
1450         int ret;
1451         long offlined = *(long *)data;
1452         ret = test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages, true);
1453         offlined = nr_pages;
1454         if (!ret)
1455                 *(long *)data += offlined;
1456         return ret;
1457 }
1458
1459 static long
1460 check_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1461 {
1462         long offlined = 0;
1463         int ret;
1464
1465         ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, &offlined,
1466                         check_pages_isolated_cb);
1467         if (ret < 0)
1468                 offlined = (long)ret;
1469         return offlined;
1470 }
1471
1472 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1473 {
1474 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1475         movable_node_enabled = true;
1476 #else
1477         pr_warn("movable_node parameter depends on CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP to work properly\n");
1478 #endif
1479         return 0;
1480 }
1481 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1482
1483 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1484 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1485                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1486 {
1487         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1488         unsigned long present_pages = 0;
1489         enum zone_type zt;
1490
1491         arg->status_change_nid = -1;
1492         arg->status_change_nid_normal = -1;
1493         arg->status_change_nid_high = -1;
1494
1495         /*
1496          * Check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1497          * If the memory to be offline is within the range
1498          * [0..ZONE_NORMAL], and it is the last present memory there,
1499          * the zones in that range will become empty after the offlining,
1500          * thus we can determine that we need to clear the node from
1501          * node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1502          */
1503         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1504                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1505         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && nr_pages >= present_pages)
1506                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1507
1508 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1509         /*
1510          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which
1511          * have normal memory or high memory.
1512          * Here we add the present_pages belonging to ZONE_HIGHMEM.
1513          * If the zone is within the range of [0..ZONE_HIGHMEM), and
1514          * we determine that the zones in that range become empty,
1515          * we need to clear the node for N_HIGH_MEMORY.
1516          */
1517         present_pages += pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1518         if (zone_idx(zone) <= ZONE_HIGHMEM && nr_pages >= present_pages)
1519                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1520 #endif
1521
1522         /*
1523          * We have accounted the pages from [0..ZONE_NORMAL), and
1524          * in case of CONFIG_HIGHMEM the pages from ZONE_HIGHMEM
1525          * as well.
1526          * Here we count the possible pages from ZONE_MOVABLE.
1527          * If after having accounted all the pages, we see that the nr_pages
1528          * to be offlined is over or equal to the accounted pages,
1529          * we know that the node will become empty, and so, we can clear
1530          * it for N_MEMORY as well.
1531          */
1532         present_pages += pgdat->node_zones[ZONE_MOVABLE].present_pages;
1533
1534         if (nr_pages >= present_pages)
1535                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1536 }
1537
1538 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1539 {
1540         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1541                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1542
1543         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
1544                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1545
1546         if (arg->status_change_nid >= 0)
1547                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1548 }
1549
1550 static int __ref __offline_pages(unsigned long start_pfn,
1551                   unsigned long end_pfn)
1552 {
1553         unsigned long pfn, nr_pages;
1554         long offlined_pages;
1555         int ret, node;
1556         unsigned long flags;
1557         unsigned long valid_start, valid_end;
1558         struct zone *zone;
1559         struct memory_notify arg;
1560         char *reason;
1561
1562         mem_hotplug_begin();
1563
1564         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1565            we assume this for now. .*/
1566         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn, &valid_start,
1567                                   &valid_end)) {
1568                 mem_hotplug_done();
1569                 ret = -EINVAL;
1570                 reason = "multizone range";
1571                 goto failed_removal;
1572         }
1573
1574         zone = page_zone(pfn_to_page(valid_start));
1575         node = zone_to_nid(zone);
1576         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
1577
1578         /* set above range as isolated */
1579         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1580                                        MIGRATE_MOVABLE,
1581                                        SKIP_HWPOISON | REPORT_FAILURE);
1582         if (ret) {
1583                 mem_hotplug_done();
1584                 reason = "failure to isolate range";
1585                 goto failed_removal;
1586         }
1587
1588         arg.start_pfn = start_pfn;
1589         arg.nr_pages = nr_pages;
1590         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1591
1592         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1593         ret = notifier_to_errno(ret);
1594         if (ret) {
1595                 reason = "notifier failure";
1596                 goto failed_removal_isolated;
1597         }
1598
1599         pfn = start_pfn;
1600 repeat:
1601         /* start memory hot removal */
1602         ret = -EINTR;
1603         if (signal_pending(current)) {
1604                 reason = "signal backoff";
1605                 goto failed_removal_isolated;
1606         }
1607
1608         cond_resched();
1609         lru_add_drain_all();
1610         drain_all_pages(zone);
1611
1612         pfn = scan_movable_pages(start_pfn, end_pfn);
1613         if (pfn) { /* We have movable pages */
1614                 ret = do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1615                 goto repeat;
1616         }
1617
1618         /*
1619          * dissolve free hugepages in the memory block before doing offlining
1620          * actually in order to make hugetlbfs's object counting consistent.
1621          */
1622         ret = dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1623         if (ret) {
1624                 reason = "failure to dissolve huge pages";
1625                 goto failed_removal_isolated;
1626         }
1627         /* check again */
1628         offlined_pages = check_pages_isolated(start_pfn, end_pfn);
1629         if (offlined_pages < 0)
1630                 goto repeat;
1631         pr_info("Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
1632         /* Ok, all of our target is isolated.
1633            We cannot do rollback at this point. */
1634         offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1635         /* reset pagetype flags and makes migrate type to be MOVABLE */
1636         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1637         /* removal success */
1638         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -offlined_pages);
1639         zone->present_pages -= offlined_pages;
1640
1641         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1642         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
1643         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1644
1645         init_per_zone_wmark_min();
1646
1647         if (!populated_zone(zone)) {
1648                 zone_pcp_reset(zone);
1649                 build_all_zonelists(NULL);
1650         } else
1651                 zone_pcp_update(zone);
1652
1653         node_states_clear_node(node, &arg);
1654         if (arg.status_change_nid >= 0) {
1655                 kswapd_stop(node);
1656                 kcompactd_stop(node);
1657         }
1658
1659         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1660         writeback_set_ratelimit();
1661
1662         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1663         mem_hotplug_done();
1664         return 0;
1665
1666 failed_removal_isolated:
1667         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1668 failed_removal:
1669         pr_debug("memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed due to %s\n",
1670                  (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1671                  ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1,
1672                  reason);
1673         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1674         /* pushback to free area */
1675         mem_hotplug_done();
1676         return ret;
1677 }
1678
1679 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1680 {
1681         return __offline_pages(start_pfn, start_pfn + nr_pages);
1682 }
1683 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
1684
1685 /**
1686  * walk_memory_range - walks through all mem sections in [start_pfn, end_pfn)
1687  * @start_pfn: start pfn of the memory range
1688  * @end_pfn: end pfn of the memory range
1689  * @arg: argument passed to func
1690  * @func: callback for each memory section walked
1691  *
1692  * This function walks through all present mem sections in range
1693  * [start_pfn, end_pfn) and call func on each mem section.
1694  *
1695  * Returns the return value of func.
1696  */
1697 int walk_memory_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
1698                 void *arg, int (*func)(struct memory_block *, void *))
1699 {
1700         struct memory_block *mem = NULL;
1701         struct mem_section *section;
1702         unsigned long pfn, section_nr;
1703         int ret;
1704
1705         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1706                 section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
1707                 if (!present_section_nr(section_nr))
1708                         continue;
1709
1710                 section = __nr_to_section(section_nr);
1711                 /* same memblock? */
1712                 if (mem)
1713                         if ((section_nr >= mem->start_section_nr) &&
1714                             (section_nr <= mem->end_section_nr))
1715                                 continue;
1716
1717                 mem = find_memory_block_hinted(section, mem);
1718                 if (!mem)
1719                         continue;
1720
1721                 ret = func(mem, arg);
1722                 if (ret) {
1723                         kobject_put(&mem->dev.kobj);
1724                         return ret;
1725                 }
1726         }
1727
1728         if (mem)
1729                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
1730
1731         return 0;
1732 }
1733
1734 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1735 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1736 {
1737         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
1738
1739         if (unlikely(ret)) {
1740                 phys_addr_t beginpa, endpa;
1741
1742                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
1743                 endpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->end_section_nr + 1))-1;
1744                 pr_warn("removing memory fails, because memory [%pa-%pa] is onlined\n",
1745                         &beginpa, &endpa);
1746         }
1747
1748         return ret;
1749 }
1750
1751 static int check_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
1752 {
1753         int cpu;
1754
1755         for_each_present_cpu(cpu) {
1756                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
1757                         /*
1758                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
1759                          * offline this node.
1760                          */
1761                         return -EBUSY;
1762         }
1763
1764         return 0;
1765 }
1766
1767 /**
1768  * try_offline_node
1769  * @nid: the node ID
1770  *
1771  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
1772  *
1773  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1774  * and online/offline operations before this call.
1775  */
1776 void try_offline_node(int nid)
1777 {
1778         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1779         unsigned long start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
1780         unsigned long end_pfn = start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
1781         unsigned long pfn;
1782
1783         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1784                 unsigned long section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
1785
1786                 if (!present_section_nr(section_nr))
1787                         continue;
1788
1789                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
1790                         continue;
1791
1792                 /*
1793                  * some memory sections of this node are not removed, and we
1794                  * can't offline node now.
1795                  */
1796                 return;
1797         }
1798
1799         if (check_cpu_on_node(pgdat))
1800                 return;
1801
1802         /*
1803          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
1804          * node now.
1805          */
1806         node_set_offline(nid);
1807         unregister_one_node(nid);
1808 }
1809 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
1810
1811 /**
1812  * remove_memory
1813  * @nid: the node ID
1814  * @start: physical address of the region to remove
1815  * @size: size of the region to remove
1816  *
1817  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1818  * and online/offline operations before this call, as required by
1819  * try_offline_node().
1820  */
1821 void __ref __remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1822 {
1823         int ret;
1824
1825         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
1826
1827         mem_hotplug_begin();
1828
1829         /*
1830          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
1831          * whether all memory blocks in question are offline and trigger a BUG()
1832          * if this is not the case.
1833          */
1834         ret = walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1), NULL,
1835                                 check_memblock_offlined_cb);
1836         if (ret)
1837                 BUG();
1838
1839         /* remove memmap entry */
1840         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
1841         memblock_free(start, size);
1842         memblock_remove(start, size);
1843
1844         arch_remove_memory(nid, start, size, NULL);
1845
1846         try_offline_node(nid);
1847
1848         mem_hotplug_done();
1849 }
1850
1851 void remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1852 {
1853         lock_device_hotplug();
1854         __remove_memory(nid, start, size);
1855         unlock_device_hotplug();
1856 }
1857 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
1858 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */