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/swap.h>
  10 #include <linux/interrupt.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/compiler.h>
  13 #include <linux/export.h>
  14 #include <linux/pagevec.h>
  15 #include <linux/writeback.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/sysctl.h>
  18 #include <linux/cpu.h>
  19 #include <linux/memory.h>
  20 #include <linux/memremap.h>
  21 #include <linux/memory_hotplug.h>
  22 #include <linux/highmem.h>
  23 #include <linux/vmalloc.h>
  24 #include <linux/ioport.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/migrate.h>
  27 #include <linux/page-isolation.h>
  28 #include <linux/pfn.h>
  29 #include <linux/suspend.h>
  30 #include <linux/mm_inline.h>
  31 #include <linux/firmware-map.h>
  32 #include <linux/stop_machine.h>
  33 #include <linux/hugetlb.h>
  34 #include <linux/memblock.h>
  35 #include <linux/bootmem.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 /* The same as the cpu_hotplug lock, but for memory hotplug. */
  55 static struct {
  56         struct task_struct *active_writer;
  57         struct mutex lock; /* Synchronizes accesses to refcount, */
  58         /*
  59          * Also blocks the new readers during
  60          * an ongoing mem hotplug operation.
  61          */
  62         int refcount;
  63
  64 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  65         struct lockdep_map dep_map;
  66 #endif
  67 } mem_hotplug = {
  68         .active_writer = NULL,
  69         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(mem_hotplug.lock),
  70         .refcount = 0,
  71 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  72         .dep_map = {.name = "mem_hotplug.lock" },
  73 #endif
  74 };
  75
  76 /* Lockdep annotations for get/put_online_mems() and mem_hotplug_begin/end() */
  77 #define memhp_lock_acquire_read() lock_map_acquire_read(&mem_hotplug.dep_map)
  78 #define memhp_lock_acquire()      lock_map_acquire(&mem_hotplug.dep_map)
  79 #define memhp_lock_release()      lock_map_release(&mem_hotplug.dep_map)
  80
  81 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
  82 bool memhp_auto_online;
  83 #else
  84 bool memhp_auto_online = true;
  85 #endif
  86 EXPORT_SYMBOL_GPL(memhp_auto_online);
  87
  88 static int __init setup_memhp_default_state(char *str)
  89 {
  90         if (!strcmp(str, "online"))
  91                 memhp_auto_online = true;
  92         else if (!strcmp(str, "offline"))
  93                 memhp_auto_online = false;
  94
  95         return 1;
  96 }
  97 __setup("memhp_default_state=", setup_memhp_default_state);
  98
  99 void get_online_mems(void)
 100 {
 101         might_sleep();
 102         if (mem_hotplug.active_writer == current)
 103                 return;
 104         memhp_lock_acquire_read();
 105         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 106         mem_hotplug.refcount++;
 107         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 108
 109 }
 110
 111 void put_online_mems(void)
 112 {
 113         if (mem_hotplug.active_writer == current)
 114                 return;
 115         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 116
 117         if (WARN_ON(!mem_hotplug.refcount))
 118                 mem_hotplug.refcount++; /* try to fix things up */
 119
 120         if (!--mem_hotplug.refcount && unlikely(mem_hotplug.active_writer))
 121                 wake_up_process(mem_hotplug.active_writer);
 122         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 123         memhp_lock_release();
 124
 125 }
 126
 127 void mem_hotplug_begin(void)
 128 {
 129         mem_hotplug.active_writer = current;
 130
 131         memhp_lock_acquire();
 132         for (;;) {
 133                 mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 134                 if (likely(!mem_hotplug.refcount))
 135                         break;
 136                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 137                 mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 138                 schedule();
 139         }
 140 }
 141
 142 void mem_hotplug_done(void)
 143 {
 144         mem_hotplug.active_writer = NULL;
 145         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 146         memhp_lock_release();
 147 }
 148
 149 /* add this memory to iomem resource */
 150 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
 151 {
 152         struct resource *res;
 153         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
 154         if (!res)
 155                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 156
 157         res->name = "System RAM";
 158         res->start = start;
 159         res->end = start + size - 1;
 160         res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 161         if (request_resource(&iomem_resource, res) < 0) {
 162                 pr_debug("System RAM resource %pR cannot be added\n", res);
 163                 kfree(res);
 164                 return ERR_PTR(-EEXIST);
 165         }
 166         return res;
 167 }
 168
 169 static void release_memory_resource(struct resource *res)
 170 {
 171         if (!res)
 172                 return;
 173         release_resource(res);
 174         kfree(res);
 175         return;
 176 }
 177
 178 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
 179 void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page,
 180                       unsigned long type)
 181 {
 182         page->lru.next = (struct list_head *) type;
 183         SetPagePrivate(page);
 184         set_page_private(page, info);
 185         page_ref_inc(page);
 186 }
 187
 188 void put_page_bootmem(struct page *page)
 189 {
 190         unsigned long type;
 191
 192         type = (unsigned long) page->lru.next;
 193         BUG_ON(type < MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE ||
 194                type > MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE);
 195
 196         if (page_ref_dec_return(page) == 1) {
 197                 ClearPagePrivate(page);
 198                 set_page_private(page, 0);
 199                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
 200                 free_reserved_page(page);
 201         }
 202 }
 203
 204 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
 205 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 206 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 207 {
 208         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 209         struct mem_section *ms;
 210         struct page *page, *memmap;
 211
 212         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 213         ms = __nr_to_section(section_nr);
 214
 215         /* Get section's memmap address */
 216         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 217
 218         /*
 219          * Get page for the memmap's phys address
 220          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
 221          */
 222         page = virt_to_page(memmap);
 223         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
 224         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
 225
 226         /* remember memmap's page */
 227         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 228                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
 229
 230         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 231         page = virt_to_page(usemap);
 232
 233         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 234
 235         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 236                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 237
 238 }
 239 #else /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 240 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 241 {
 242         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 243         struct mem_section *ms;
 244         struct page *page, *memmap;
 245
 246         if (!pfn_valid(start_pfn))
 247                 return;
 248
 249         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 250         ms = __nr_to_section(section_nr);
 251
 252         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 253
 254         register_page_bootmem_memmap(section_nr, memmap, PAGES_PER_SECTION);
 255
 256         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 257         page = virt_to_page(usemap);
 258
 259         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 260
 261         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 262                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 263 }
 264 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 265
 266 void __init register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 267 {
 268         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
 269         int node = pgdat->node_id;
 270         struct page *page;
 271
 272         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
 273         page = virt_to_page(pgdat);
 274
 275         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 276                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 277
 278         pfn = pgdat->node_start_pfn;
 279         end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 280
 281         /* register section info */
 282         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 283                 /*
 284                  * Some platforms can assign the same pfn to multiple nodes - on
 285                  * node0 as well as nodeN.  To avoid registering a pfn against
 286                  * multiple nodes we check that this pfn does not already
 287                  * reside in some other nodes.
 288                  */
 289                 if (pfn_valid(pfn) && (early_pfn_to_nid(pfn) == node))
 290                         register_page_bootmem_info_section(pfn);
 291         }
 292 }
 293 #endif /* CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE */
 294
 295 static void __meminit grow_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 296                                      unsigned long end_pfn)
 297 {
 298         unsigned long old_zone_end_pfn;
 299
 300         zone_span_writelock(zone);
 301
 302         old_zone_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
 303         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
 304                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 305
 306         zone->spanned_pages = max(old_zone_end_pfn, end_pfn) -
 307                                 zone->zone_start_pfn;
 308
 309         zone_span_writeunlock(zone);
 310 }
 311
 312 static void resize_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 313                 unsigned long end_pfn)
 314 {
 315         zone_span_writelock(zone);
 316
 317         if (end_pfn - start_pfn) {
 318                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 319                 zone->spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 320         } else {
 321                 /*
 322                  * make it consist as free_area_init_core(),
 323                  * if spanned_pages = 0, then keep start_pfn = 0
 324                  */
 325                 zone->zone_start_pfn = 0;
 326                 zone->spanned_pages = 0;
 327         }
 328
 329         zone_span_writeunlock(zone);
 330 }
 331
 332 static void fix_zone_id(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 333                 unsigned long end_pfn)
 334 {
 335         enum zone_type zid = zone_idx(zone);
 336         int nid = zone->zone_pgdat->node_id;
 337         unsigned long pfn;
 338
 339         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
 340                 set_page_links(pfn_to_page(pfn), zid, nid, pfn);
 341 }
 342
 343 /* Can fail with -ENOMEM from allocating a wait table with vmalloc() or
 344  * alloc_bootmem_node_nopanic()/memblock_virt_alloc_node_nopanic() */
 345 static int __ref ensure_zone_is_initialized(struct zone *zone,
 346                         unsigned long start_pfn, unsigned long num_pages)
 347 {
 348         if (!zone_is_initialized(zone))
 349                 return init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, num_pages);
 350
 351         return 0;
 352 }
 353
 354 static int __meminit move_pfn_range_left(struct zone *z1, struct zone *z2,
 355                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 356 {
 357         int ret;
 358         unsigned long flags;
 359         unsigned long z1_start_pfn;
 360
 361         ret = ensure_zone_is_initialized(z1, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 362         if (ret)
 363                 return ret;
 364
 365         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 366
 367         /* can't move pfns which are higher than @z2 */
 368         if (end_pfn > zone_end_pfn(z2))
 369                 goto out_fail;
 370         /* the move out part must be at the left most of @z2 */
 371         if (start_pfn > z2->zone_start_pfn)
 372                 goto out_fail;
 373         /* must included/overlap */
 374         if (end_pfn <= z2->zone_start_pfn)
 375                 goto out_fail;
 376
 377         /* use start_pfn for z1's start_pfn if z1 is empty */
 378         if (!zone_is_empty(z1))
 379                 z1_start_pfn = z1->zone_start_pfn;
 380         else
 381                 z1_start_pfn = start_pfn;
 382
 383         resize_zone(z1, z1_start_pfn, end_pfn);
 384         resize_zone(z2, end_pfn, zone_end_pfn(z2));
 385
 386         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 387
 388         fix_zone_id(z1, start_pfn, end_pfn);
 389
 390         return 0;
 391 out_fail:
 392         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 393         return -1;
 394 }
 395
 396 static int __meminit move_pfn_range_right(struct zone *z1, struct zone *z2,
 397                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 398 {
 399         int ret;
 400         unsigned long flags;
 401         unsigned long z2_end_pfn;
 402
 403         ret = ensure_zone_is_initialized(z2, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 404         if (ret)
 405                 return ret;
 406
 407         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 408
 409         /* can't move pfns which are lower than @z1 */
 410         if (z1->zone_start_pfn > start_pfn)
 411                 goto out_fail;
 412         /* the move out part mast at the right most of @z1 */
 413         if (zone_end_pfn(z1) >  end_pfn)
 414                 goto out_fail;
 415         /* must included/overlap */
 416         if (start_pfn >= zone_end_pfn(z1))
 417                 goto out_fail;
 418
 419         /* use end_pfn for z2's end_pfn if z2 is empty */
 420         if (!zone_is_empty(z2))
 421                 z2_end_pfn = zone_end_pfn(z2);
 422         else
 423                 z2_end_pfn = end_pfn;
 424
 425         resize_zone(z1, z1->zone_start_pfn, start_pfn);
 426         resize_zone(z2, start_pfn, z2_end_pfn);
 427
 428         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 429
 430         fix_zone_id(z2, start_pfn, end_pfn);
 431
 432         return 0;
 433 out_fail:
 434         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 435         return -1;
 436 }
 437
 438 static struct zone * __meminit move_pfn_range(int zone_shift,
 439                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 440 {
 441         struct zone *zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
 442         int ret = 0;
 443
 444         if (zone_shift < 0)
 445                 ret = move_pfn_range_left(zone + zone_shift, zone,
 446                                           start_pfn, end_pfn);
 447         else if (zone_shift)
 448                 ret = move_pfn_range_right(zone, zone + zone_shift,
 449                                            start_pfn, end_pfn);
 450
 451         if (ret)
 452                 return NULL;
 453
 454         return zone + zone_shift;
 455 }
 456
 457 static void __meminit grow_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
 458                                       unsigned long end_pfn)
 459 {
 460         unsigned long old_pgdat_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 461
 462         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
 463                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
 464
 465         pgdat->node_spanned_pages = max(old_pgdat_end_pfn, end_pfn) -
 466                                         pgdat->node_start_pfn;
 467 }
 468
 469 static int __meminit __add_zone(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
 470 {
 471         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 472         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 473         int nid = pgdat->node_id;
 474         int zone_type;
 475         unsigned long flags, pfn;
 476         int ret;
 477
 478         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 479         ret = ensure_zone_is_initialized(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
 480         if (ret)
 481                 return ret;
 482
 483         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 484         grow_zone_span(zone, phys_start_pfn, phys_start_pfn + nr_pages);
 485         grow_pgdat_span(zone->zone_pgdat, phys_start_pfn,
 486                         phys_start_pfn + nr_pages);
 487         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 488         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_type,
 489                          phys_start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
 490
 491         /* online_page_range is called later and expects pages reserved */
 492         for (pfn = phys_start_pfn; pfn < phys_start_pfn + nr_pages; pfn++) {
 493                 if (!pfn_valid(pfn))
 494                         continue;
 495
 496                 SetPageReserved(pfn_to_page(pfn));
 497         }
 498         return 0;
 499 }
 500
 501 static int __meminit __add_section(int nid, struct zone *zone,
 502                                         unsigned long phys_start_pfn)
 503 {
 504         int ret;
 505
 506         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
 507                 return -EEXIST;
 508
 509         ret = sparse_add_one_section(zone, phys_start_pfn);
 510
 511         if (ret < 0)
 512                 return ret;
 513
 514         ret = __add_zone(zone, phys_start_pfn);
 515
 516         if (ret < 0)
 517                 return ret;
 518
 519         return register_new_memory(nid, __pfn_to_section(phys_start_pfn));
 520 }
 521
 522 /*
 523  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
 524  * expected that archs that support memory hotplug will
 525  * call this function after deciding the zone to which to
 526  * add the new pages.
 527  */
 528 int __ref __add_pages(int nid, struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 529                         unsigned long nr_pages)
 530 {
 531         unsigned long i;
 532         int err = 0;
 533         int start_sec, end_sec;
 534         struct vmem_altmap *altmap;
 535
 536         clear_zone_contiguous(zone);
 537
 538         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
 539         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
 540         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
 541
 542         altmap = to_vmem_altmap((unsigned long) pfn_to_page(phys_start_pfn));
 543         if (altmap) {
 544                 /*
 545                  * Validate altmap is within bounds of the total request
 546                  */
 547                 if (altmap->base_pfn != phys_start_pfn
 548                                 || vmem_altmap_offset(altmap) > nr_pages) {
 549                         pr_warn_once("memory add fail, invalid altmap\n");
 550                         err = -EINVAL;
 551                         goto out;
 552                 }
 553                 altmap->alloc = 0;
 554         }
 555
 556         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
 557                 err = __add_section(nid, zone, section_nr_to_pfn(i));
 558
 559                 /*
 560                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
 561                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
 562                  * Warning will be printed if there is collision.
 563                  */
 564                 if (err && (err != -EEXIST))
 565                         break;
 566                 err = 0;
 567         }
 568         vmemmap_populate_print_last();
 569 out:
 570         set_zone_contiguous(zone);
 571         return err;
 572 }
 573 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
 574
 575 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 576 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
 577 static int find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 578                                      unsigned long start_pfn,
 579                                      unsigned long end_pfn)
 580 {
 581         struct mem_section *ms;
 582
 583         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 584                 ms = __pfn_to_section(start_pfn);
 585
 586                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 587                         continue;
 588
 589                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
 590                         continue;
 591
 592                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
 593                         continue;
 594
 595                 return start_pfn;
 596         }
 597
 598         return 0;
 599 }
 600
 601 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
 602 static int find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 603                                     unsigned long start_pfn,
 604                                     unsigned long end_pfn)
 605 {
 606         struct mem_section *ms;
 607         unsigned long pfn;
 608
 609         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
 610         pfn = end_pfn - 1;
 611         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SECTION) {
 612                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 613
 614                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 615                         continue;
 616
 617                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
 618                         continue;
 619
 620                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
 621                         continue;
 622
 623                 return pfn;
 624         }
 625
 626         return 0;
 627 }
 628
 629 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 630                              unsigned long end_pfn)
 631 {
 632         unsigned long zone_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 633         unsigned long z = zone_end_pfn(zone); /* zone_end_pfn namespace clash */
 634         unsigned long zone_end_pfn = z;
 635         unsigned long pfn;
 636         struct mem_section *ms;
 637         int nid = zone_to_nid(zone);
 638
 639         zone_span_writelock(zone);
 640         if (zone_start_pfn == start_pfn) {
 641                 /*
 642                  * If the section is smallest section in the zone, it need
 643                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
 644                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 645                  * for shrinking zone.
 646                  */
 647                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
 648                                                 zone_end_pfn);
 649                 if (pfn) {
 650                         zone->zone_start_pfn = pfn;
 651                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn - pfn;
 652                 }
 653         } else if (zone_end_pfn == end_pfn) {
 654                 /*
 655                  * If the section is biggest section in the zone, it need
 656                  * shrink zone->spanned_pages.
 657                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 658                  * shrinking zone.
 659                  */
 660                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone_start_pfn,
 661                                                start_pfn);
 662                 if (pfn)
 663                         zone->spanned_pages = pfn - zone_start_pfn + 1;
 664         }
 665
 666         /*
 667          * The section is not biggest or smallest mem_section in the zone, it
 668          * only creates a hole in the zone. So in this case, we need not
 669          * change the zone. But perhaps, the zone has only hole data. Thus
 670          * it check the zone has only hole or not.
 671          */
 672         pfn = zone_start_pfn;
 673         for (; pfn < zone_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 674                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 675
 676                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 677                         continue;
 678
 679                 if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
 680                         continue;
 681
 682                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 683                 if (start_pfn == pfn)
 684                         continue;
 685
 686                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 687                 zone_span_writeunlock(zone);
 688                 return;
 689         }
 690
 691         /* The zone has no valid section */
 692         zone->zone_start_pfn = 0;
 693         zone->spanned_pages = 0;
 694         zone_span_writeunlock(zone);
 695 }
 696
 697 static void shrink_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
 698                               unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 699 {
 700         unsigned long pgdat_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
 701         unsigned long p = pgdat_end_pfn(pgdat); /* pgdat_end_pfn namespace clash */
 702         unsigned long pgdat_end_pfn = p;
 703         unsigned long pfn;
 704         struct mem_section *ms;
 705         int nid = pgdat->node_id;
 706
 707         if (pgdat_start_pfn == start_pfn) {
 708                 /*
 709                  * If the section is smallest section in the pgdat, it need
 710                  * shrink pgdat->node_start_pfn and pgdat->node_spanned_pages.
 711                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 712                  * for shrinking zone.
 713                  */
 714                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, NULL, end_pfn,
 715                                                 pgdat_end_pfn);
 716                 if (pfn) {
 717                         pgdat->node_start_pfn = pfn;
 718                         pgdat->node_spanned_pages = pgdat_end_pfn - pfn;
 719                 }
 720         } else if (pgdat_end_pfn == end_pfn) {
 721                 /*
 722                  * If the section is biggest section in the pgdat, it need
 723                  * shrink pgdat->node_spanned_pages.
 724                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 725                  * shrinking zone.
 726                  */
 727                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, NULL, pgdat_start_pfn,
 728                                                start_pfn);
 729                 if (pfn)
 730                         pgdat->node_spanned_pages = pfn - pgdat_start_pfn + 1;
 731         }
 732
 733         /*
 734          * If the section is not biggest or smallest mem_section in the pgdat,
 735          * it only creates a hole in the pgdat. So in this case, we need not
 736          * change the pgdat.
 737          * But perhaps, the pgdat has only hole data. Thus it check the pgdat
 738          * has only hole or not.
 739          */
 740         pfn = pgdat_start_pfn;
 741         for (; pfn < pgdat_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 742                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 743
 744                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 745                         continue;
 746
 747                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
 748                         continue;
 749
 750                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 751                 if (start_pfn == pfn)
 752                         continue;
 753
 754                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 755                 return;
 756         }
 757
 758         /* The pgdat has no valid section */
 759         pgdat->node_start_pfn = 0;
 760         pgdat->node_spanned_pages = 0;
 761 }
 762
 763 static void __remove_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn)
 764 {
 765         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 766         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 767         int zone_type;
 768         unsigned long flags;
 769
 770         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 771
 772         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 773         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 774         shrink_pgdat_span(pgdat, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 775         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 776 }
 777
 778 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms,
 779                 unsigned long map_offset)
 780 {
 781         unsigned long start_pfn;
 782         int scn_nr;
 783         int ret = -EINVAL;
 784
 785         if (!valid_section(ms))
 786                 return ret;
 787
 788         ret = unregister_memory_section(ms);
 789         if (ret)
 790                 return ret;
 791
 792         scn_nr = __section_nr(ms);
 793         start_pfn = section_nr_to_pfn(scn_nr);
 794         __remove_zone(zone, start_pfn);
 795
 796         sparse_remove_one_section(zone, ms, map_offset);
 797         return 0;
 798 }
 799
 800 /**
 801  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
 802  * @zone: zone from which pages need to be removed
 803  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
 804  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
 805  *
 806  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
 807  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
 808  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
 809  * calling offline_pages().
 810  */
 811 int __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 812                  unsigned long nr_pages)
 813 {
 814         unsigned long i;
 815         unsigned long map_offset = 0;
 816         int sections_to_remove, ret = 0;
 817
 818         /* In the ZONE_DEVICE case device driver owns the memory region */
 819         if (is_dev_zone(zone)) {
 820                 struct page *page = pfn_to_page(phys_start_pfn);
 821                 struct vmem_altmap *altmap;
 822
 823                 altmap = to_vmem_altmap((unsigned long) page);
 824                 if (altmap)
 825                         map_offset = vmem_altmap_offset(altmap);
 826         } else {
 827                 resource_size_t start, size;
 828
 829                 start = phys_start_pfn << PAGE_SHIFT;
 830                 size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 831
 832                 ret = release_mem_region_adjustable(&iomem_resource, start,
 833                                         size);
 834                 if (ret) {
 835                         resource_size_t endres = start + size - 1;
 836
 837                         pr_warn("Unable to release resource <%pa-%pa> (%d)\n",
 838                                         &start, &endres, ret);
 839                 }
 840         }
 841
 842         clear_zone_contiguous(zone);
 843
 844         /*
 845          * We can only remove entire sections
 846          */
 847         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
 848         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
 849
 850         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
 851         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
 852                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
 853
 854                 ret = __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn), map_offset);
 855                 map_offset = 0;
 856                 if (ret)
 857                         break;
 858         }
 859
 860         set_zone_contiguous(zone);
 861
 862         return ret;
 863 }
 864 EXPORT_SYMBOL_GPL(__remove_pages);
 865 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
 866
 867 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 868 {
 869         int rc = -EINVAL;
 870
 871         get_online_mems();
 872         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 873
 874         if (online_page_callback == generic_online_page) {
 875                 online_page_callback = callback;
 876                 rc = 0;
 877         }
 878
 879         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 880         put_online_mems();
 881
 882         return rc;
 883 }
 884 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
 885
 886 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 887 {
 888         int rc = -EINVAL;
 889
 890         get_online_mems();
 891         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 892
 893         if (online_page_callback == callback) {
 894                 online_page_callback = generic_online_page;
 895                 rc = 0;
 896         }
 897
 898         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 899         put_online_mems();
 900
 901         return rc;
 902 }
 903 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
 904
 905 void __online_page_set_limits(struct page *page)
 906 {
 907 }
 908 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_set_limits);
 909
 910 void __online_page_increment_counters(struct page *page)
 911 {
 912         adjust_managed_page_count(page, 1);
 913 }
 914 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_increment_counters);
 915
 916 void __online_page_free(struct page *page)
 917 {
 918         __free_reserved_page(page);
 919 }
 920 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_free);
 921
 922 static void generic_online_page(struct page *page)
 923 {
 924         __online_page_set_limits(page);
 925         __online_page_increment_counters(page);
 926         __online_page_free(page);
 927 }
 928
 929 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 930                         void *arg)
 931 {
 932         unsigned long i;
 933         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
 934         struct page *page;
 935         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
 936                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 937                         page = pfn_to_page(start_pfn + i);
 938                         (*online_page_callback)(page);
 939                         onlined_pages++;
 940                 }
 941         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
 942         return 0;
 943 }
 944
 945 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
 946 /*
 947  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit onlining of a node which doesn't have
 948  * normal memory.
 949  */
 950 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 951 {
 952         return true;
 953 }
 954 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 955 /* ensure every online node has NORMAL memory */
 956 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 957 {
 958         return node_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
 959 }
 960 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 961
 962 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
 963 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
 964         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
 965 {
 966         int nid = zone_to_nid(zone);
 967         enum zone_type zone_last = ZONE_NORMAL;
 968
 969         /*
 970          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 971          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
 972          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
 973          *
 974          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
 975          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
 976          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 977          */
 978         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
 979                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 980
 981         /*
 982          * if the memory to be online is in a zone of 0...zone_last, and
 983          * the zones of 0...zone_last don't have memory before online, we will
 984          * need to set the node to node_states[N_NORMAL_MEMORY] after
 985          * the memory is online.
 986          */
 987         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
 988                 arg->status_change_nid_normal = nid;
 989         else
 990                 arg->status_change_nid_normal = -1;
 991
 992 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 993         /*
 994          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
 995          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
 996          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
 997          *
 998          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 999          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1000          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1001          */
1002         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1003         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1004                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1005
1006         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
1007                 arg->status_change_nid_high = nid;
1008         else
1009                 arg->status_change_nid_high = -1;
1010 #else
1011         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1012 #endif
1013
1014         /*
1015          * if the node don't have memory befor online, we will need to
1016          * set the node to node_states[N_MEMORY] after the memory
1017          * is online.
1018          */
1019         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
1020                 arg->status_change_nid = nid;
1021         else
1022                 arg->status_change_nid = -1;
1023 }
1024
1025 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
1026 {
1027         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1028                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1029
1030         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
1031                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1032
1033         node_set_state(node, N_MEMORY);
1034 }
1035
1036 bool zone_can_shift(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
1037                    enum zone_type target, int *zone_shift)
1038 {
1039         struct zone *zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
1040         enum zone_type idx = zone_idx(zone);
1041         int i;
1042
1043         *zone_shift = 0;
1044
1045         if (idx < target) {
1046                 /* pages must be at end of current zone */
1047                 if (pfn + nr_pages != zone_end_pfn(zone))
1048                         return false;
1049
1050                 /* no zones in use between current zone and target */
1051                 for (i = idx + 1; i < target; i++)
1052                         if (zone_is_initialized(zone - idx + i))
1053                                 return false;
1054         }
1055
1056         if (target < idx) {
1057                 /* pages must be at beginning of current zone */
1058                 if (pfn != zone->zone_start_pfn)
1059                         return false;
1060
1061                 /* no zones in use between current zone and target */
1062                 for (i = target + 1; i < idx; i++)
1063                         if (zone_is_initialized(zone - idx + i))
1064                                 return false;
1065         }
1066
1067         *zone_shift = target - idx;
1068         return true;
1069 }
1070
1071 /* Must be protected by mem_hotplug_begin() */
1072 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, int online_type)
1073 {
1074         unsigned long flags;
1075         unsigned long onlined_pages = 0;
1076         struct zone *zone;
1077         int need_zonelists_rebuild = 0;
1078         int nid;
1079         int ret;
1080         struct memory_notify arg;
1081         int zone_shift = 0;
1082
1083         /*
1084          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
1085          * The section can't be removed here because of the
1086          * memory_block->state_mutex.
1087          */
1088         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
1089
1090         if ((zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL ||
1091             online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE) &&
1092             !can_online_high_movable(zone))
1093                 return -EINVAL;
1094
1095         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL) {
1096                 if (!zone_can_shift(pfn, nr_pages, ZONE_NORMAL, &zone_shift))
1097                         return -EINVAL;
1098         } else if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE) {
1099                 if (!zone_can_shift(pfn, nr_pages, ZONE_MOVABLE, &zone_shift))
1100                         return -EINVAL;
1101         }
1102
1103         zone = move_pfn_range(zone_shift, pfn, pfn + nr_pages);
1104         if (!zone)
1105                 return -EINVAL;
1106
1107         arg.start_pfn = pfn;
1108         arg.nr_pages = nr_pages;
1109         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
1110
1111         nid = zone_to_nid(zone);
1112
1113         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
1114         ret = notifier_to_errno(ret);
1115         if (ret)
1116                 goto failed_addition;
1117
1118         /*
1119          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
1120          * This means the page allocator ignores this zone.
1121          * So, zonelist must be updated after online.
1122          */
1123         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1124         if (!populated_zone(zone)) {
1125                 need_zonelists_rebuild = 1;
1126                 build_all_zonelists(NULL, zone);
1127         }
1128
1129         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
1130                 online_pages_range);
1131         if (ret) {
1132                 if (need_zonelists_rebuild)
1133                         zone_pcp_reset(zone);
1134                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1135                 goto failed_addition;
1136         }
1137
1138         zone->present_pages += onlined_pages;
1139
1140         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1141         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
1142         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1143
1144         if (onlined_pages) {
1145                 node_states_set_node(nid, &arg);
1146                 if (need_zonelists_rebuild)
1147                         build_all_zonelists(NULL, NULL);
1148                 else
1149                         zone_pcp_update(zone);
1150         }
1151
1152         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1153
1154         init_per_zone_wmark_min();
1155
1156         if (onlined_pages) {
1157                 kswapd_run(nid);
1158                 kcompactd_run(nid);
1159         }
1160
1161         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1162
1163         writeback_set_ratelimit();
1164
1165         if (onlined_pages)
1166                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
1167         return 0;
1168
1169 failed_addition:
1170         pr_debug("online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1171                  (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
1172                  (((unsigned long long) pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1);
1173         memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
1174         return ret;
1175 }
1176 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
1177
1178 static void reset_node_present_pages(pg_data_t *pgdat)
1179 {
1180         struct zone *z;
1181
1182         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
1183                 z->present_pages = 0;
1184
1185         pgdat->node_present_pages = 0;
1186 }
1187
1188 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1189 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
1190 {
1191         struct pglist_data *pgdat;
1192         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1193         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1194         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
1195
1196         pgdat = NODE_DATA(nid);
1197         if (!pgdat) {
1198                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
1199                 if (!pgdat)
1200                         return NULL;
1201
1202                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
1203         } else {
1204                 /* Reset the nr_zones, order and classzone_idx before reuse */
1205                 pgdat->nr_zones = 0;
1206                 pgdat->kswapd_order = 0;
1207                 pgdat->kswapd_classzone_idx = 0;
1208         }
1209
1210         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
1211
1212         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
1213         free_area_init_node(nid, zones_size, start_pfn, zholes_size);
1214         pgdat->per_cpu_nodestats = alloc_percpu(struct per_cpu_nodestat);
1215
1216         /*
1217          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
1218          * to access not-initialized zonelist, build here.
1219          */
1220         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1221         build_all_zonelists(pgdat, NULL);
1222         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1223
1224         /*
1225          * zone->managed_pages is set to an approximate value in
1226          * free_area_init_core(), which will cause
1227          * /sys/device/system/node/nodeX/meminfo has wrong data.
1228          * So reset it to 0 before any memory is onlined.
1229          */
1230         reset_node_managed_pages(pgdat);
1231
1232         /*
1233          * When memory is hot-added, all the memory is in offline state. So
1234          * clear all zones' present_pages because they will be updated in
1235          * online_pages() and offline_pages().
1236          */
1237         reset_node_present_pages(pgdat);
1238
1239         return pgdat;
1240 }
1241
1242 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
1243 {
1244         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
1245         free_percpu(pgdat->per_cpu_nodestats);
1246         arch_free_nodedata(pgdat);
1247         return;
1248 }
1249
1250
1251 /**
1252  * try_online_node - online a node if offlined
1253  *
1254  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1255  */
1256 int try_online_node(int nid)
1257 {
1258         pg_data_t       *pgdat;
1259         int     ret;
1260
1261         if (node_online(nid))
1262                 return 0;
1263
1264         mem_hotplug_begin();
1265         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, 0);
1266         if (!pgdat) {
1267                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
1268                 ret = -ENOMEM;
1269                 goto out;
1270         }
1271         node_set_online(nid);
1272         ret = register_one_node(nid);
1273         BUG_ON(ret);
1274
1275         if (pgdat->node_zonelists->_zonerefs->zone == NULL) {
1276                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1277                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1278                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1279         }
1280
1281 out:
1282         mem_hotplug_done();
1283         return ret;
1284 }
1285
1286 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1287 {
1288         u64 start_pfn = PFN_DOWN(start);
1289         u64 nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
1290
1291         /* Memory range must be aligned with section */
1292         if ((start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK) ||
1293             (nr_pages % PAGES_PER_SECTION) || (!nr_pages)) {
1294                 pr_err("Section-unaligned hotplug range: start 0x%llx, size 0x%llx\n",
1295                                 (unsigned long long)start,
1296                                 (unsigned long long)size);
1297                 return -EINVAL;
1298         }
1299
1300         return 0;
1301 }
1302
1303 /*
1304  * If movable zone has already been setup, newly added memory should be check.
1305  * If its address is higher than movable zone, it should be added as movable.
1306  * Without this check, movable zone may overlap with other zone.
1307  */
1308 static int should_add_memory_movable(int nid, u64 start, u64 size)
1309 {
1310         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
1311         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1312         struct zone *movable_zone = pgdat->node_zones + ZONE_MOVABLE;
1313
1314         if (zone_is_empty(movable_zone))
1315                 return 0;
1316
1317         if (movable_zone->zone_start_pfn <= start_pfn)
1318                 return 1;
1319
1320         return 0;
1321 }
1322
1323 int zone_for_memory(int nid, u64 start, u64 size, int zone_default,
1324                 bool for_device)
1325 {
1326 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
1327         if (for_device)
1328                 return ZONE_DEVICE;
1329 #endif
1330         if (should_add_memory_movable(nid, start, size))
1331                 return ZONE_MOVABLE;
1332
1333         return zone_default;
1334 }
1335
1336 static int online_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1337 {
1338         return memory_block_change_state(mem, MEM_ONLINE, MEM_OFFLINE);
1339 }
1340
1341 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1342 int __ref add_memory_resource(int nid, struct resource *res, bool online)
1343 {
1344         u64 start, size;
1345         pg_data_t *pgdat = NULL;
1346         bool new_pgdat;
1347         bool new_node;
1348         int ret;
1349
1350         start = res->start;
1351         size = resource_size(res);
1352
1353         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1354         if (ret)
1355                 return ret;
1356
1357         {       /* Stupid hack to suppress address-never-null warning */
1358                 void *p = NODE_DATA(nid);
1359                 new_pgdat = !p;
1360         }
1361
1362         mem_hotplug_begin();
1363
1364         /*
1365          * Add new range to memblock so that when hotadd_new_pgdat() is called
1366          * to allocate new pgdat, get_pfn_range_for_nid() will be able to find
1367          * this new range and calculate total pages correctly.  The range will
1368          * be removed at hot-remove time.
1369          */
1370         memblock_add_node(start, size, nid);
1371
1372         new_node = !node_online(nid);
1373         if (new_node) {
1374                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
1375                 ret = -ENOMEM;
1376                 if (!pgdat)
1377                         goto error;
1378         }
1379
1380         /* call arch's memory hotadd */
1381         ret = arch_add_memory(nid, start, size, false);
1382
1383         if (ret < 0)
1384                 goto error;
1385
1386         /* we online node here. we can't roll back from here. */
1387         node_set_online(nid);
1388
1389         if (new_node) {
1390                 ret = register_one_node(nid);
1391                 /*
1392                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
1393                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1394                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1395                  */
1396                 BUG_ON(ret);
1397         }
1398
1399         /* create new memmap entry */
1400         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1401
1402         /* online pages if requested */
1403         if (online)
1404                 walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1),
1405                                   NULL, online_memory_block);
1406
1407         goto out;
1408
1409 error:
1410         /* rollback pgdat allocation and others */
1411         if (new_pgdat)
1412                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
1413         memblock_remove(start, size);
1414
1415 out:
1416         mem_hotplug_done();
1417         return ret;
1418 }
1419 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory_resource);
1420
1421 int __ref add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1422 {
1423         struct resource *res;
1424         int ret;
1425
1426         res = register_memory_resource(start, size);
1427         if (IS_ERR(res))
1428                 return PTR_ERR(res);
1429
1430         ret = add_memory_resource(nid, res, memhp_auto_online);
1431         if (ret < 0)
1432                 release_memory_resource(res);
1433         return ret;
1434 }
1435 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1436
1437 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1438 /*
1439  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
1440  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
1441  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
1442  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
1443  * be located at the start of the pageblock
1444  */
1445 static inline int pageblock_free(struct page *page)
1446 {
1447         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
1448 }
1449
1450 /* Return the start of the next active pageblock after a given page */
1451 static struct page *next_active_pageblock(struct page *page)
1452 {
1453         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
1454         BUG_ON(page_to_pfn(page) & (pageblock_nr_pages - 1));
1455
1456         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
1457         if (pageblock_free(page)) {
1458                 int order;
1459                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
1460                 order = page_order(page);
1461                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
1462                         return page + (1 << order);
1463         }
1464
1465         return page + pageblock_nr_pages;
1466 }
1467
1468 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
1469 bool is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1470 {
1471         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
1472         struct page *end_page = page + nr_pages;
1473
1474         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
1475         for (; page < end_page; page = next_active_pageblock(page)) {
1476                 if (!is_pageblock_removable_nolock(page))
1477                         return false;
1478                 cond_resched();
1479         }
1480
1481         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
1482         return true;
1483 }
1484
1485 /*
1486  * Confirm all pages in a range [start, end) is belongs to the same zone.
1487  */
1488 int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1489 {
1490         unsigned long pfn, sec_end_pfn;
1491         struct zone *zone = NULL;
1492         struct page *page;
1493         int i;
1494         for (pfn = start_pfn, sec_end_pfn = SECTION_ALIGN_UP(start_pfn);
1495              pfn < end_pfn;
1496              pfn = sec_end_pfn + 1, sec_end_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1497                 /* Make sure the memory section is present first */
1498                 if (!present_section_nr(pfn_to_section_nr(pfn)))
1499                         continue;
1500                 for (; pfn < sec_end_pfn && pfn < end_pfn;
1501                      pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1502                         i = 0;
1503                         /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1504                         while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) &&
1505                                 !pfn_valid_within(pfn + i))
1506                                 i++;
1507                         if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES)
1508                                 continue;
1509                         page = pfn_to_page(pfn + i);
1510                         if (zone && page_zone(page) != zone)
1511                                 return 0;
1512                         zone = page_zone(page);
1513                 }
1514         }
1515         return 1;
1516 }
1517
1518 /*
1519  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages
1520  * and hugepages). We scan pfn because it's much easier than scanning over
1521  * linked list. This function returns the pfn of the first found movable
1522  * page if it's found, otherwise 0.
1523  */
1524 static unsigned long scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end)
1525 {
1526         unsigned long pfn;
1527         struct page *page;
1528         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1529                 if (pfn_valid(pfn)) {
1530                         page = pfn_to_page(pfn);
1531                         if (PageLRU(page))
1532                                 return pfn;
1533                         if (PageHuge(page)) {
1534                                 if (page_huge_active(page))
1535                                         return pfn;
1536                                 else
1537                                         pfn = round_up(pfn + 1,
1538                                                 1 << compound_order(page)) - 1;
1539                         }
1540                 }
1541         }
1542         return 0;
1543 }
1544
1545 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long private,
1546                 int **result)
1547 {
1548         gfp_t gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE;
1549         int nid = page_to_nid(page);
1550         nodemask_t nmask = node_states[N_MEMORY];
1551         struct page *new_page = NULL;
1552
1553         /*
1554          * TODO: allocate a destination hugepage from a nearest neighbor node,
1555          * accordance with memory policy of the user process if possible. For
1556          * now as a simple work-around, we use the next node for destination.
1557          */
1558         if (PageHuge(page))
1559                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
1560                                         next_node_in(nid, nmask));
1561
1562         node_clear(nid, nmask);
1563
1564         if (PageHighMem(page)
1565             || (zone_idx(page_zone(page)) == ZONE_MOVABLE))
1566                 gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
1567
1568         if (!nodes_empty(nmask))
1569                 new_page = __alloc_pages_nodemask(gfp_mask, 0,
1570                                         node_zonelist(nid, gfp_mask), &nmask);
1571         if (!new_page)
1572                 new_page = __alloc_pages(gfp_mask, 0,
1573                                         node_zonelist(nid, gfp_mask));
1574
1575         return new_page;
1576 }
1577
1578 #define NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES        (256)
1579 static int
1580 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1581 {
1582         unsigned long pfn;
1583         struct page *page;
1584         int move_pages = NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES;
1585         int not_managed = 0;
1586         int ret = 0;
1587         LIST_HEAD(source);
1588
1589         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn && move_pages > 0; pfn++) {
1590                 if (!pfn_valid(pfn))
1591                         continue;
1592                 page = pfn_to_page(pfn);
1593
1594                 if (PageHuge(page)) {
1595                         struct page *head = compound_head(page);
1596                         pfn = page_to_pfn(head) + (1<<compound_order(head)) - 1;
1597                         if (compound_order(head) > PFN_SECTION_SHIFT) {
1598                                 ret = -EBUSY;
1599                                 break;
1600                         }
1601                         if (isolate_huge_page(page, &source))
1602                                 move_pages -= 1 << compound_order(head);
1603                         continue;
1604                 }
1605
1606                 if (!get_page_unless_zero(page))
1607                         continue;
1608                 /*
1609                  * We can skip free pages. And we can only deal with pages on
1610                  * LRU.
1611                  */
1612                 ret = isolate_lru_page(page);
1613                 if (!ret) { /* Success */
1614                         put_page(page);
1615                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1616                         move_pages--;
1617                         inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1618                                             page_is_file_cache(page));
1619
1620                 } else {
1621 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1622                         pr_alert("removing pfn %lx from LRU failed\n", pfn);
1623                         dump_page(page, "failed to remove from LRU");
1624 #endif
1625                         put_page(page);
1626                         /* Because we don't have big zone->lock. we should
1627                            check this again here. */
1628                         if (page_count(page)) {
1629                                 not_managed++;
1630                                 ret = -EBUSY;
1631                                 break;
1632                         }
1633                 }
1634         }
1635         if (!list_empty(&source)) {
1636                 if (not_managed) {
1637                         putback_movable_pages(&source);
1638                         goto out;
1639                 }
1640
1641                 /* Allocate a new page from the nearest neighbor node */
1642                 ret = migrate_pages(&source, new_node_page, NULL, 0,
1643                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1644                 if (ret)
1645                         putback_movable_pages(&source);
1646         }
1647 out:
1648         return ret;
1649 }
1650
1651 /*
1652  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
1653  */
1654 static int
1655 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1656                         void *data)
1657 {
1658         __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
1659         return 0;
1660 }
1661
1662 static void
1663 offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1664 {
1665         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, NULL,
1666                                 offline_isolated_pages_cb);
1667 }
1668
1669 /*
1670  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
1671  */
1672 static int
1673 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1674                         void *data)
1675 {
1676         int ret;
1677         long offlined = *(long *)data;
1678         ret = test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages, true);
1679         offlined = nr_pages;
1680         if (!ret)
1681                 *(long *)data += offlined;
1682         return ret;
1683 }
1684
1685 static long
1686 check_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1687 {
1688         long offlined = 0;
1689         int ret;
1690
1691         ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, &offlined,
1692                         check_pages_isolated_cb);
1693         if (ret < 0)
1694                 offlined = (long)ret;
1695         return offlined;
1696 }
1697
1698 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1699 /*
1700  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit offlining of a node which doesn't have
1701  * normal memory.
1702  */
1703 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1704 {
1705         return true;
1706 }
1707 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1708 /* ensure the node has NORMAL memory if it is still online */
1709 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1710 {
1711         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1712         unsigned long present_pages = 0;
1713         enum zone_type zt;
1714
1715         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1716                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1717
1718         if (present_pages > nr_pages)
1719                 return true;
1720
1721         present_pages = 0;
1722         for (; zt <= ZONE_MOVABLE; zt++)
1723                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1724
1725         /*
1726          * we can't offline the last normal memory until all
1727          * higher memory is offlined.
1728          */
1729         return present_pages == 0;
1730 }
1731 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1732
1733 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1734 {
1735 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1736         movable_node_enabled = true;
1737 #else
1738         pr_warn("movable_node option not supported\n");
1739 #endif
1740         return 0;
1741 }
1742 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1743
1744 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1745 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1746                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1747 {
1748         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1749         unsigned long present_pages = 0;
1750         enum zone_type zt, zone_last = ZONE_NORMAL;
1751
1752         /*
1753          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1754          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
1755          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
1756          *
1757          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
1758          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
1759          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1760          */
1761         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
1762                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1763
1764         /*
1765          * check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1766          * If the memory to be offline is in a zone of 0...zone_last,
1767          * and it is the last present memory, 0...zone_last will
1768          * become empty after offline , thus we can determind we will
1769          * need to clear the node from node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1770          */
1771         for (zt = 0; zt <= zone_last; zt++)
1772                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1773         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1774                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1775         else
1776                 arg->status_change_nid_normal = -1;
1777
1778 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1779         /*
1780          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
1781          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
1782          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
1783          *
1784          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1785          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1786          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1787          */
1788         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1789         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1790                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1791
1792         for (; zt <= zone_last; zt++)
1793                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1794         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1795                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1796         else
1797                 arg->status_change_nid_high = -1;
1798 #else
1799         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1800 #endif
1801
1802         /*
1803          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which have 0...ZONE_MOVABLE
1804          */
1805         zone_last = ZONE_MOVABLE;
1806
1807         /*
1808          * check whether node_states[N_HIGH_MEMORY] will be changed
1809          * If we try to offline the last present @nr_pages from the node,
1810          * we can determind we will need to clear the node from
1811          * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1812          */
1813         for (; zt <= zone_last; zt++)
1814                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1815         if (nr_pages >= present_pages)
1816                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1817         else
1818                 arg->status_change_nid = -1;
1819 }
1820
1821 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1822 {
1823         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1824                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1825
1826         if ((N_MEMORY != N_NORMAL_MEMORY) &&
1827             (arg->status_change_nid_high >= 0))
1828                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1829
1830         if ((N_MEMORY != N_HIGH_MEMORY) &&
1831             (arg->status_change_nid >= 0))
1832                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1833 }
1834
1835 static int __ref __offline_pages(unsigned long start_pfn,
1836                   unsigned long end_pfn, unsigned long timeout)
1837 {
1838         unsigned long pfn, nr_pages, expire;
1839         long offlined_pages;
1840         int ret, drain, retry_max, node;
1841         unsigned long flags;
1842         struct zone *zone;
1843         struct memory_notify arg;
1844
1845         /* at least, alignment against pageblock is necessary */
1846         if (!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages))
1847                 return -EINVAL;
1848         if (!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages))
1849                 return -EINVAL;
1850         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1851            we assume this for now. .*/
1852         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn))
1853                 return -EINVAL;
1854
1855         zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
1856         node = zone_to_nid(zone);
1857         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
1858
1859         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !can_offline_normal(zone, nr_pages))
1860                 return -EINVAL;
1861
1862         /* set above range as isolated */
1863         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1864                                        MIGRATE_MOVABLE, true);
1865         if (ret)
1866                 return ret;
1867
1868         arg.start_pfn = start_pfn;
1869         arg.nr_pages = nr_pages;
1870         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1871
1872         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1873         ret = notifier_to_errno(ret);
1874         if (ret)
1875                 goto failed_removal;
1876
1877         pfn = start_pfn;
1878         expire = jiffies + timeout;
1879         drain = 0;
1880         retry_max = 5;
1881 repeat:
1882         /* start memory hot removal */
1883         ret = -EAGAIN;
1884         if (time_after(jiffies, expire))
1885                 goto failed_removal;
1886         ret = -EINTR;
1887         if (signal_pending(current))
1888                 goto failed_removal;
1889         ret = 0;
1890         if (drain) {
1891                 lru_add_drain_all();
1892                 cond_resched();
1893                 drain_all_pages(zone);
1894         }
1895
1896         pfn = scan_movable_pages(start_pfn, end_pfn);
1897         if (pfn) { /* We have movable pages */
1898                 ret = do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1899                 if (!ret) {
1900                         drain = 1;
1901                         goto repeat;
1902                 } else {
1903                         if (ret < 0)
1904                                 if (--retry_max == 0)
1905                                         goto failed_removal;
1906                         yield();
1907                         drain = 1;
1908                         goto repeat;
1909                 }
1910         }
1911         /* drain all zone's lru pagevec, this is asynchronous... */
1912         lru_add_drain_all();
1913         yield();
1914         /* drain pcp pages, this is synchronous. */
1915         drain_all_pages(zone);
1916         /*
1917          * dissolve free hugepages in the memory block before doing offlining
1918          * actually in order to make hugetlbfs's object counting consistent.
1919          */
1920         ret = dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1921         if (ret)
1922                 goto failed_removal;
1923         /* check again */
1924         offlined_pages = check_pages_isolated(start_pfn, end_pfn);
1925         if (offlined_pages < 0) {
1926                 ret = -EBUSY;
1927                 goto failed_removal;
1928         }
1929         pr_info("Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
1930         /* Ok, all of our target is isolated.
1931            We cannot do rollback at this point. */
1932         offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1933         /* reset pagetype flags and makes migrate type to be MOVABLE */
1934         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1935         /* removal success */
1936         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -offlined_pages);
1937         zone->present_pages -= offlined_pages;
1938
1939         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1940         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
1941         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1942
1943         init_per_zone_wmark_min();
1944
1945         if (!populated_zone(zone)) {
1946                 zone_pcp_reset(zone);
1947                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1948                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1949                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1950         } else
1951                 zone_pcp_update(zone);
1952
1953         node_states_clear_node(node, &arg);
1954         if (arg.status_change_nid >= 0) {
1955                 kswapd_stop(node);
1956                 kcompactd_stop(node);
1957         }
1958
1959         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1960         writeback_set_ratelimit();
1961
1962         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1963         return 0;
1964
1965 failed_removal:
1966         pr_debug("memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1967                  (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1968                  ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1);
1969         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1970         /* pushback to free area */
1971         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1972         return ret;
1973 }
1974
1975 /* Must be protected by mem_hotplug_begin() */
1976 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1977 {
1978         return __offline_pages(start_pfn, start_pfn + nr_pages, 120 * HZ);
1979 }
1980 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
1981
1982 /**
1983  * walk_memory_range - walks through all mem sections in [start_pfn, end_pfn)
1984  * @start_pfn: start pfn of the memory range
1985  * @end_pfn: end pfn of the memory range
1986  * @arg: argument passed to func
1987  * @func: callback for each memory section walked
1988  *
1989  * This function walks through all present mem sections in range
1990  * [start_pfn, end_pfn) and call func on each mem section.
1991  *
1992  * Returns the return value of func.
1993  */
1994 int walk_memory_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
1995                 void *arg, int (*func)(struct memory_block *, void *))
1996 {
1997         struct memory_block *mem = NULL;
1998         struct mem_section *section;
1999         unsigned long pfn, section_nr;
2000         int ret;
2001
2002         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
2003                 section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
2004                 if (!present_section_nr(section_nr))
2005                         continue;
2006
2007                 section = __nr_to_section(section_nr);
2008                 /* same memblock? */
2009                 if (mem)
2010                         if ((section_nr >= mem->start_section_nr) &&
2011                             (section_nr <= mem->end_section_nr))
2012                                 continue;
2013
2014                 mem = find_memory_block_hinted(section, mem);
2015                 if (!mem)
2016                         continue;
2017
2018                 ret = func(mem, arg);
2019                 if (ret) {
2020                         kobject_put(&mem->dev.kobj);
2021                         return ret;
2022                 }
2023         }
2024
2025         if (mem)
2026                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
2027
2028         return 0;
2029 }
2030
2031 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
2032 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
2033 {
2034         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
2035
2036         if (unlikely(ret)) {
2037                 phys_addr_t beginpa, endpa;
2038
2039                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
2040                 endpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->end_section_nr + 1))-1;
2041                 pr_warn("removing memory fails, because memory [%pa-%pa] is onlined\n",
2042                         &beginpa, &endpa);
2043         }
2044
2045         return ret;
2046 }
2047
2048 static int check_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2049 {
2050         int cpu;
2051
2052         for_each_present_cpu(cpu) {
2053                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
2054                         /*
2055                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
2056                          * offline this node.
2057                          */
2058                         return -EBUSY;
2059         }
2060
2061         return 0;
2062 }
2063
2064 static void unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2065 {
2066 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
2067         int cpu;
2068
2069         for_each_possible_cpu(cpu)
2070                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
2071                         numa_clear_node(cpu);
2072 #endif
2073 }
2074
2075 static int check_and_unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2076 {
2077         int ret;
2078
2079         ret = check_cpu_on_node(pgdat);
2080         if (ret)
2081                 return ret;
2082
2083         /*
2084          * the node will be offlined when we come here, so we can clear
2085          * the cpu_to_node() now.
2086          */
2087
2088         unmap_cpu_on_node(pgdat);
2089         return 0;
2090 }
2091
2092 /**
2093  * try_offline_node
2094  *
2095  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
2096  *
2097  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2098  * and online/offline operations before this call.
2099  */
2100 void try_offline_node(int nid)
2101 {
2102         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2103         unsigned long start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2104         unsigned long end_pfn = start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2105         unsigned long pfn;
2106
2107         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
2108                 unsigned long section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
2109
2110                 if (!present_section_nr(section_nr))
2111                         continue;
2112
2113                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
2114                         continue;
2115
2116                 /*
2117                  * some memory sections of this node are not removed, and we
2118                  * can't offline node now.
2119                  */
2120                 return;
2121         }
2122
2123         if (check_and_unmap_cpu_on_node(pgdat))
2124                 return;
2125
2126         /*
2127          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
2128          * node now.
2129          */
2130         node_set_offline(nid);
2131         unregister_one_node(nid);
2132 }
2133 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
2134
2135 /**
2136  * remove_memory
2137  *
2138  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2139  * and online/offline operations before this call, as required by
2140  * try_offline_node().
2141  */
2142 void __ref remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
2143 {
2144         int ret;
2145
2146         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
2147
2148         mem_hotplug_begin();
2149
2150         /*
2151          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
2152          * whether all memory blocks in question are offline and trigger a BUG()
2153          * if this is not the case.
2154          */
2155         ret = walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1), NULL,
2156                                 check_memblock_offlined_cb);
2157         if (ret)
2158                 BUG();
2159
2160         /* remove memmap entry */
2161         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
2162         memblock_free(start, size);
2163         memblock_remove(start, size);
2164
2165         arch_remove_memory(start, size);
2166
2167         try_offline_node(nid);
2168
2169         mem_hotplug_done();
2170 }
2171 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
2172 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */