mm/memblock.c

   1 /*
   2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
   3  *
   4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
   5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
   6  *
   7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  */
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/bitops.h>
  17 #include <linux/poison.h>
  18 #include <linux/pfn.h>
  19 #include <linux/debugfs.h>
  20 #include <linux/seq_file.h>
  21 #include <linux/memblock.h>
  22
  23 #include <asm-generic/sections.h>
  24 #include <linux/io.h>
  25
  26 #include "internal.h"
  27
  28 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  29 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  30 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  31 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS] __initdata_memblock;
  32 #endif
  33
  34 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
  35         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
  36         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
  37         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  38
  39         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
  40         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
  41         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  42
  43 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
  44         .physmem.regions        = memblock_physmem_init_regions,
  45         .physmem.cnt            = 1,    /* empty dummy entry */
  46         .physmem.max            = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
  47 #endif
  48
  49         .bottom_up              = false,
  50         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
  51 };
  52
  53 int memblock_debug __initdata_memblock;
  54 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
  55 bool movable_node_enabled __initdata_memblock = false;
  56 #endif
  57 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock = false;
  58 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
  59 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
  60 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
  61
  62 ulong __init_memblock choose_memblock_flags(void)
  63 {
  64         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
  65 }
  66
  67 /* inline so we don't get a warning when pr_debug is compiled out */
  68 static __init_memblock const char *
  69 memblock_type_name(struct memblock_type *type)
  70 {
  71         if (type == &memblock.memory)
  72                 return "memory";
  73         else if (type == &memblock.reserved)
  74                 return "reserved";
  75         else
  76                 return "unknown";
  77 }
  78
  79 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
  80 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
  81 {
  82         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
  83 }
  84
  85 /*
  86  * Address comparison utilities
  87  */
  88 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  89                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  90 {
  91         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  92 }
  93
  94 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  95                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
  96 {
  97         unsigned long i;
  98
  99         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
 100                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
 101                                            type->regions[i].size))
 102                         break;
 103         return i < type->cnt;
 104 }
 105
 106 /*
 107  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
 108  * @start: start of candidate range
 109  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 110  * @size: size of free area to find
 111  * @align: alignment of free area to find
 112  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 113  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 114  *
 115  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
 116  *
 117  * RETURNS:
 118  * Found address on success, 0 on failure.
 119  */
 120 static phys_addr_t __init_memblock
 121 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 122                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 123                                 ulong flags)
 124 {
 125         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 126         u64 i;
 127
 128         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
 129                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 130                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 131
 132                 cand = round_up(this_start, align);
 133                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
 134                         return cand;
 135         }
 136
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 /**
 141  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
 142  * @start: start of candidate range
 143  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 144  * @size: size of free area to find
 145  * @align: alignment of free area to find
 146  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 147  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 148  *
 149  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
 150  *
 151  * RETURNS:
 152  * Found address on success, 0 on failure.
 153  */
 154 static phys_addr_t __init_memblock
 155 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 156                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 157                                ulong flags)
 158 {
 159         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 160         u64 i;
 161
 162         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
 163                                         NULL) {
 164                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 165                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 166
 167                 if (this_end < size)
 168                         continue;
 169
 170                 cand = round_down(this_end - size, align);
 171                 if (cand >= this_start)
 172                         return cand;
 173         }
 174
 175         return 0;
 176 }
 177
 178 /**
 179  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
 180  * @size: size of free area to find
 181  * @align: alignment of free area to find
 182  * @start: start of candidate range
 183  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 184  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 185  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 186  *
 187  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
 188  *
 189  * When allocation direction is bottom-up, the @start should be greater
 190  * than the end of the kernel image. Otherwise, it will be trimmed. The
 191  * reason is that we want the bottom-up allocation just near the kernel
 192  * image so it is highly likely that the allocated memory and the kernel
 193  * will reside in the same node.
 194  *
 195  * If bottom-up allocation failed, will try to allocate memory top-down.
 196  *
 197  * RETURNS:
 198  * Found address on success, 0 on failure.
 199  */
 200 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
 201                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
 202                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
 203 {
 204         phys_addr_t kernel_end, ret;
 205
 206         /* pump up @end */
 207         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 208                 end = memblock.current_limit;
 209
 210         /* avoid allocating the first page */
 211         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 212         end = max(start, end);
 213         kernel_end = __pa_symbol(_end);
 214
 215         /*
 216          * try bottom-up allocation only when bottom-up mode
 217          * is set and @end is above the kernel image.
 218          */
 219         if (memblock_bottom_up() && end > kernel_end) {
 220                 phys_addr_t bottom_up_start;
 221
 222                 /* make sure we will allocate above the kernel */
 223                 bottom_up_start = max(start, kernel_end);
 224
 225                 /* ok, try bottom-up allocation first */
 226                 ret = __memblock_find_range_bottom_up(bottom_up_start, end,
 227                                                       size, align, nid, flags);
 228                 if (ret)
 229                         return ret;
 230
 231                 /*
 232                  * we always limit bottom-up allocation above the kernel,
 233                  * but top-down allocation doesn't have the limit, so
 234                  * retrying top-down allocation may succeed when bottom-up
 235                  * allocation failed.
 236                  *
 237                  * bottom-up allocation is expected to be fail very rarely,
 238                  * so we use WARN_ONCE() here to see the stack trace if
 239                  * fail happens.
 240                  */
 241                 WARN_ONCE(1, "memblock: bottom-up allocation failed, memory hotunplug may be affected\n");
 242         }
 243
 244         return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align, nid,
 245                                               flags);
 246 }
 247
 248 /**
 249  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 250  * @start: start of candidate range
 251  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 252  * @size: size of free area to find
 253  * @align: alignment of free area to find
 254  *
 255  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 256  *
 257  * RETURNS:
 258  * Found address on success, 0 on failure.
 259  */
 260 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 261                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 262                                         phys_addr_t align)
 263 {
 264         phys_addr_t ret;
 265         ulong flags = choose_memblock_flags();
 266
 267 again:
 268         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 269                                             NUMA_NO_NODE, flags);
 270
 271         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
 272                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
 273                         &size);
 274                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
 275                 goto again;
 276         }
 277
 278         return ret;
 279 }
 280
 281 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 282 {
 283         type->total_size -= type->regions[r].size;
 284         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 285                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 286         type->cnt--;
 287
 288         /* Special case for empty arrays */
 289         if (type->cnt == 0) {
 290                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 291                 type->cnt = 1;
 292                 type->regions[0].base = 0;
 293                 type->regions[0].size = 0;
 294                 type->regions[0].flags = 0;
 295                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 296         }
 297 }
 298
 299 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
 300
 301 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
 302                                         phys_addr_t *addr)
 303 {
 304         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 305                 return 0;
 306
 307         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 308
 309         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 310                           memblock.reserved.max);
 311 }
 312
 313 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_memory_regions_info(
 314                                         phys_addr_t *addr)
 315 {
 316         if (memblock.memory.regions == memblock_memory_init_regions)
 317                 return 0;
 318
 319         *addr = __pa(memblock.memory.regions);
 320
 321         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 322                           memblock.memory.max);
 323 }
 324
 325 #endif
 326
 327 /**
 328  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 329  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 330  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 331  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 332  *
 333  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 334  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 335  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
 336  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 337  * not overlap.
 338  *
 339  * RETURNS:
 340  * 0 on success, -1 on failure.
 341  */
 342 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 343                                                 phys_addr_t new_area_start,
 344                                                 phys_addr_t new_area_size)
 345 {
 346         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 347         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 348         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 349         int use_slab = slab_is_available();
 350         int *in_slab;
 351
 352         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 353          * of memory that aren't suitable for allocation
 354          */
 355         if (!memblock_can_resize)
 356                 return -1;
 357
 358         /* Calculate new doubled size */
 359         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 360         new_size = old_size << 1;
 361         /*
 362          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 363          *   so we can free them completely later.
 364          */
 365         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 366         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 367
 368         /* Retrieve the slab flag */
 369         if (type == &memblock.memory)
 370                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 371         else
 372                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 373
 374         /* Try to find some space for it.
 375          *
 376          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 377          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
 378          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
 379          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 380          *
 381          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 382          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
 383          * is active for memory hotplug operations
 384          */
 385         if (use_slab) {
 386                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 387                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 388         } else {
 389                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 390                 if (type != &memblock.reserved)
 391                         new_area_start = new_area_size = 0;
 392
 393                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 394                                                 memblock.current_limit,
 395                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 396                 if (!addr && new_area_size)
 397                         addr = memblock_find_in_range(0,
 398                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 399                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 400
 401                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 402         }
 403         if (!addr) {
 404                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 405                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
 406                 return -1;
 407         }
 408
 409         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 410                         memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr,
 411                         (u64)addr + new_size - 1);
 412
 413         /*
 414          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 415          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 416          * full.
 417          */
 418         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 419         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 420         old_array = type->regions;
 421         type->regions = new_array;
 422         type->max <<= 1;
 423
 424         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 425         if (*in_slab)
 426                 kfree(old_array);
 427         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 428                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 429                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 430
 431         /*
 432          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 433          * needn't do it
 434          */
 435         if (!use_slab)
 436                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 437
 438         /* Update slab flag */
 439         *in_slab = use_slab;
 440
 441         return 0;
 442 }
 443
 444 /**
 445  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 446  * @type: memblock type to scan
 447  *
 448  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 449  */
 450 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 451 {
 452         int i = 0;
 453
 454         /* cnt never goes below 1 */
 455         while (i < type->cnt - 1) {
 456                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 457                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 458
 459                 if (this->base + this->size != next->base ||
 460                     memblock_get_region_node(this) !=
 461                     memblock_get_region_node(next) ||
 462                     this->flags != next->flags) {
 463                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 464                         i++;
 465                         continue;
 466                 }
 467
 468                 this->size += next->size;
 469                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 470                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 471                 type->cnt--;
 472         }
 473 }
 474
 475 /**
 476  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 477  * @type:       memblock type to insert into
 478  * @idx:        index for the insertion point
 479  * @base:       base address of the new region
 480  * @size:       size of the new region
 481  * @nid:        node id of the new region
 482  * @flags:      flags of the new region
 483  *
 484  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 485  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
 486  */
 487 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 488                                                    int idx, phys_addr_t base,
 489                                                    phys_addr_t size,
 490                                                    int nid, unsigned long flags)
 491 {
 492         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 493
 494         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 495         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 496         rgn->base = base;
 497         rgn->size = size;
 498         rgn->flags = flags;
 499         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 500         type->cnt++;
 501         type->total_size += size;
 502 }
 503
 504 /**
 505  * memblock_add_range - add new memblock region
 506  * @type: memblock type to add new region into
 507  * @base: base address of the new region
 508  * @size: size of the new region
 509  * @nid: nid of the new region
 510  * @flags: flags of the new region
 511  *
 512  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 513  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 514  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 515  * compatible regions are merged) after the addition.
 516  *
 517  * RETURNS:
 518  * 0 on success, -errno on failure.
 519  */
 520 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 521                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 522                                 int nid, unsigned long flags)
 523 {
 524         bool insert = false;
 525         phys_addr_t obase = base;
 526         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 527         int idx, nr_new;
 528         struct memblock_region *rgn;
 529
 530         if (!size)
 531                 return 0;
 532
 533         /* special case for empty array */
 534         if (type->regions[0].size == 0) {
 535                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 536                 type->regions[0].base = base;
 537                 type->regions[0].size = size;
 538                 type->regions[0].flags = flags;
 539                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 540                 type->total_size = size;
 541                 return 0;
 542         }
 543 repeat:
 544         /*
 545          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 546          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 547          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
 548          */
 549         base = obase;
 550         nr_new = 0;
 551
 552         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 553                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 554                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 555
 556                 if (rbase >= end)
 557                         break;
 558                 if (rend <= base)
 559                         continue;
 560                 /*
 561                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 562                  * area, insert that portion.
 563                  */
 564                 if (rbase > base) {
 565 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 566                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
 567 #endif
 568                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
 569                         nr_new++;
 570                         if (insert)
 571                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
 572                                                        rbase - base, nid,
 573                                                        flags);
 574                 }
 575                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 576                 base = min(rend, end);
 577         }
 578
 579         /* insert the remaining portion */
 580         if (base < end) {
 581                 nr_new++;
 582                 if (insert)
 583                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
 584                                                nid, flags);
 585         }
 586
 587         /*
 588          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 589          * insertions; otherwise, merge and return.
 590          */
 591         if (!insert) {
 592                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 593                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 594                                 return -ENOMEM;
 595                 insert = true;
 596                 goto repeat;
 597         } else {
 598                 memblock_merge_regions(type);
 599                 return 0;
 600         }
 601 }
 602
 603 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 604                                        int nid)
 605 {
 606         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 607 }
 608
 609 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 610 {
 611         memblock_dbg("memblock_add: [%#016llx-%#016llx] flags %#02lx %pF\n",
 612                      (unsigned long long)base,
 613                      (unsigned long long)base + size - 1,
 614                      0UL, (void *)_RET_IP_);
 615
 616         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 617 }
 618
 619 /**
 620  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 621  * @type: memblock type to isolate range for
 622  * @base: base of range to isolate
 623  * @size: size of range to isolate
 624  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 625  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 626  *
 627  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 628  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 629  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 630  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 631  *
 632  * RETURNS:
 633  * 0 on success, -errno on failure.
 634  */
 635 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 636                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 637                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 638 {
 639         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 640         int idx;
 641         struct memblock_region *rgn;
 642
 643         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 644
 645         if (!size)
 646                 return 0;
 647
 648         /* we'll create at most two more regions */
 649         while (type->cnt + 2 > type->max)
 650                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 651                         return -ENOMEM;
 652
 653         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 654                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 655                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 656
 657                 if (rbase >= end)
 658                         break;
 659                 if (rend <= base)
 660                         continue;
 661
 662                 if (rbase < base) {
 663                         /*
 664                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 665                          * to process the next region - the new top half.
 666                          */
 667                         rgn->base = base;
 668                         rgn->size -= base - rbase;
 669                         type->total_size -= base - rbase;
 670                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
 671                                                memblock_get_region_node(rgn),
 672                                                rgn->flags);
 673                 } else if (rend > end) {
 674                         /*
 675                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 676                          * current region - the new bottom half.
 677                          */
 678                         rgn->base = end;
 679                         rgn->size -= end - rbase;
 680                         type->total_size -= end - rbase;
 681                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
 682                                                memblock_get_region_node(rgn),
 683                                                rgn->flags);
 684                 } else {
 685                         /* @rgn is fully contained, record it */
 686                         if (!*end_rgn)
 687                                 *start_rgn = idx;
 688                         *end_rgn = idx + 1;
 689                 }
 690         }
 691
 692         return 0;
 693 }
 694
 695 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 696                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 697 {
 698         int start_rgn, end_rgn;
 699         int i, ret;
 700
 701         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 702         if (ret)
 703                 return ret;
 704
 705         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 706                 memblock_remove_region(type, i);
 707         return 0;
 708 }
 709
 710 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 711 {
 712         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 713 }
 714
 715
 716 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 717 {
 718         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 719                      (unsigned long long)base,
 720                      (unsigned long long)base + size - 1,
 721                      (void *)_RET_IP_);
 722
 723         kmemleak_free_part(__va(base), size);
 724         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 725 }
 726
 727 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 728 {
 729         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] flags %#02lx %pF\n",
 730                      (unsigned long long)base,
 731                      (unsigned long long)base + size - 1,
 732                      0UL, (void *)_RET_IP_);
 733
 734         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 735 }
 736
 737 /**
 738  *
 739  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
 740  *
 741  * Return 0 on success, -errno on failure.
 742  */
 743 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
 744                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
 745 {
 746         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 747         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 748
 749         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 750         if (ret)
 751                 return ret;
 752
 753         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 754                 if (set)
 755                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
 756                 else
 757                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
 758
 759         memblock_merge_regions(type);
 760         return 0;
 761 }
 762
 763 /**
 764  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 765  * @base: the base phys addr of the region
 766  * @size: the size of the region
 767  *
 768  * Return 0 on success, -errno on failure.
 769  */
 770 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 771 {
 772         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 773 }
 774
 775 /**
 776  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 777  * @base: the base phys addr of the region
 778  * @size: the size of the region
 779  *
 780  * Return 0 on success, -errno on failure.
 781  */
 782 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 783 {
 784         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 785 }
 786
 787 /**
 788  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
 789  * @base: the base phys addr of the region
 790  * @size: the size of the region
 791  *
 792  * Return 0 on success, -errno on failure.
 793  */
 794 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 795 {
 796         system_has_some_mirror = true;
 797
 798         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
 799 }
 800
 801 /**
 802  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
 803  * @base: the base phys addr of the region
 804  * @size: the size of the region
 805  *
 806  * Return 0 on success, -errno on failure.
 807  */
 808 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 809 {
 810         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
 811 }
 812
 813 /**
 814  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
 815  * @idx: pointer to u64 loop variable
 816  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
 817  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
 818  *
 819  * Iterate over all reserved memory regions.
 820  */
 821 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
 822                                            phys_addr_t *out_start,
 823                                            phys_addr_t *out_end)
 824 {
 825         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 826
 827         if (*idx < type->cnt) {
 828                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
 829                 phys_addr_t base = r->base;
 830                 phys_addr_t size = r->size;
 831
 832                 if (out_start)
 833                         *out_start = base;
 834                 if (out_end)
 835                         *out_end = base + size - 1;
 836
 837                 *idx += 1;
 838                 return;
 839         }
 840
 841         /* signal end of iteration */
 842         *idx = ULLONG_MAX;
 843 }
 844
 845 /**
 846  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 847  * @idx: pointer to u64 loop variable
 848  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 849  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 850  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 851  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 852  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 853  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 854  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 855  *
 856  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
 857  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 858  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
 859  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
 860  * look like the following,
 861  *
 862  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 863  *
 864  * The upper 32bit indexes the following regions.
 865  *
 866  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 867  *
 868  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 869  * in lockstep and returns each intersection.
 870  */
 871 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 872                                       struct memblock_type *type_a,
 873                                       struct memblock_type *type_b,
 874                                       phys_addr_t *out_start,
 875                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 876 {
 877         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 878         int idx_b = *idx >> 32;
 879
 880         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
 881         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 882                 nid = NUMA_NO_NODE;
 883
 884         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
 885                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 886
 887                 phys_addr_t m_start = m->base;
 888                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 889                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
 890
 891                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 892                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 893                         continue;
 894
 895                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 896                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 897                         continue;
 898
 899                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 900                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 901                         continue;
 902
 903                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 904                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 905                         continue;
 906
 907                 if (!type_b) {
 908                         if (out_start)
 909                                 *out_start = m_start;
 910                         if (out_end)
 911                                 *out_end = m_end;
 912                         if (out_nid)
 913                                 *out_nid = m_nid;
 914                         idx_a++;
 915                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 916                         return;
 917                 }
 918
 919                 /* scan areas before each reservation */
 920                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
 921                         struct memblock_region *r;
 922                         phys_addr_t r_start;
 923                         phys_addr_t r_end;
 924
 925                         r = &type_b->regions[idx_b];
 926                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 927                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
 928                                 r->base : ULLONG_MAX;
 929
 930                         /*
 931                          * if idx_b advanced past idx_a,
 932                          * break out to advance idx_a
 933                          */
 934                         if (r_start >= m_end)
 935                                 break;
 936                         /* if the two regions intersect, we're done */
 937                         if (m_start < r_end) {
 938                                 if (out_start)
 939                                         *out_start =
 940                                                 max(m_start, r_start);
 941                                 if (out_end)
 942                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 943                                 if (out_nid)
 944                                         *out_nid = m_nid;
 945                                 /*
 946                                  * The region which ends first is
 947                                  * advanced for the next iteration.
 948                                  */
 949                                 if (m_end <= r_end)
 950                                         idx_a++;
 951                                 else
 952                                         idx_b++;
 953                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 954                                 return;
 955                         }
 956                 }
 957         }
 958
 959         /* signal end of iteration */
 960         *idx = ULLONG_MAX;
 961 }
 962
 963 /**
 964  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
 965  *
 966  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
 967  * in type_b.
 968  *
 969  * @idx: pointer to u64 loop variable
 970  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 971  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 972  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 973  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 974  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 975  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 976  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 977  *
 978  * Reverse of __next_mem_range().
 979  */
 980 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 981                                           struct memblock_type *type_a,
 982                                           struct memblock_type *type_b,
 983                                           phys_addr_t *out_start,
 984                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 985 {
 986         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 987         int idx_b = *idx >> 32;
 988
 989         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 990                 nid = NUMA_NO_NODE;
 991
 992         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
 993                 idx_a = type_a->cnt - 1;
 994                 idx_b = type_b->cnt;
 995         }
 996
 997         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
 998                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 999
1000                 phys_addr_t m_start = m->base;
1001                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1002                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1003
1004                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
1005                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
1006                         continue;
1007
1008                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
1009                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
1010                         continue;
1011
1012                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
1013                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
1014                         continue;
1015
1016                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
1017                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
1018                         continue;
1019
1020                 if (!type_b) {
1021                         if (out_start)
1022                                 *out_start = m_start;
1023                         if (out_end)
1024                                 *out_end = m_end;
1025                         if (out_nid)
1026                                 *out_nid = m_nid;
1027                         idx_a++;
1028                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1029                         return;
1030                 }
1031
1032                 /* scan areas before each reservation */
1033                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1034                         struct memblock_region *r;
1035                         phys_addr_t r_start;
1036                         phys_addr_t r_end;
1037
1038                         r = &type_b->regions[idx_b];
1039                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1040                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1041                                 r->base : ULLONG_MAX;
1042                         /*
1043                          * if idx_b advanced past idx_a,
1044                          * break out to advance idx_a
1045                          */
1046
1047                         if (r_end <= m_start)
1048                                 break;
1049                         /* if the two regions intersect, we're done */
1050                         if (m_end > r_start) {
1051                                 if (out_start)
1052                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1053                                 if (out_end)
1054                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1055                                 if (out_nid)
1056                                         *out_nid = m_nid;
1057                                 if (m_start >= r_start)
1058                                         idx_a--;
1059                                 else
1060                                         idx_b--;
1061                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1062                                 return;
1063                         }
1064                 }
1065         }
1066         /* signal end of iteration */
1067         *idx = ULLONG_MAX;
1068 }
1069
1070 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1071 /*
1072  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1073  */
1074 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1075                                 unsigned long *out_start_pfn,
1076                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1077 {
1078         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1079         struct memblock_region *r;
1080
1081         while (++*idx < type->cnt) {
1082                 r = &type->regions[*idx];
1083
1084                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1085                         continue;
1086                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1087                         break;
1088         }
1089         if (*idx >= type->cnt) {
1090                 *idx = -1;
1091                 return;
1092         }
1093
1094         if (out_start_pfn)
1095                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1096         if (out_end_pfn)
1097                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1098         if (out_nid)
1099                 *out_nid = r->nid;
1100 }
1101
1102 /**
1103  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1104  * @base: base of area to set node ID for
1105  * @size: size of area to set node ID for
1106  * @type: memblock type to set node ID for
1107  * @nid: node ID to set
1108  *
1109  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1110  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1111  *
1112  * RETURNS:
1113  * 0 on success, -errno on failure.
1114  */
1115 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1116                                       struct memblock_type *type, int nid)
1117 {
1118         int start_rgn, end_rgn;
1119         int i, ret;
1120
1121         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1122         if (ret)
1123                 return ret;
1124
1125         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1126                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1127
1128         memblock_merge_regions(type);
1129         return 0;
1130 }
1131 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1132
1133 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1134                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1135                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1136 {
1137         phys_addr_t found;
1138
1139         if (!align)
1140                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1141
1142         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1143                                             flags);
1144         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1145                 /*
1146                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1147                  * never reported as leaks.
1148                  */
1149                 kmemleak_alloc(__va(found), size, 0, 0);
1150                 return found;
1151         }
1152         return 0;
1153 }
1154
1155 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1156                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1157                                         ulong flags)
1158 {
1159         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1160                                         flags);
1161 }
1162
1163 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1164                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1165                                         int nid, ulong flags)
1166 {
1167         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1168 }
1169
1170 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1171 {
1172         ulong flags = choose_memblock_flags();
1173         phys_addr_t ret;
1174
1175 again:
1176         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1177                                       nid, flags);
1178
1179         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1180                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1181                 goto again;
1182         }
1183         return ret;
1184 }
1185
1186 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1187 {
1188         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1189                                        MEMBLOCK_NONE);
1190 }
1191
1192 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1193 {
1194         phys_addr_t alloc;
1195
1196         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1197
1198         if (alloc == 0)
1199                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
1200                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
1201
1202         return alloc;
1203 }
1204
1205 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1206 {
1207         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1208 }
1209
1210 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1211 {
1212         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1213
1214         if (res)
1215                 return res;
1216         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1217 }
1218
1219 /**
1220  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1221  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1222  * @align: alignment of the region and block's size
1223  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1224  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1225  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1226  *
1227  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1228  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1229  * to any node in the system if the specified node can not
1230  * hold the requested memory.
1231  *
1232  * The allocation is performed from memory region limited by
1233  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1234  *
1235  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1236  *
1237  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1238  * allocated memory is reset to 0.
1239  *
1240  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1241  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1242  *
1243  * RETURNS:
1244  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1245  */
1246 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1247                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1248                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1249                                 int nid)
1250 {
1251         phys_addr_t alloc;
1252         void *ptr;
1253         ulong flags = choose_memblock_flags();
1254
1255         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1256                 nid = NUMA_NO_NODE;
1257
1258         /*
1259          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1260          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1261          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1262          */
1263         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1264                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1265
1266         if (!align)
1267                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1268
1269         if (max_addr > memblock.current_limit)
1270                 max_addr = memblock.current_limit;
1271
1272 again:
1273         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1274                                             nid, flags);
1275         if (alloc)
1276                 goto done;
1277
1278         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1279                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1280                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1281                                                     flags);
1282                 if (alloc)
1283                         goto done;
1284         }
1285
1286         if (min_addr) {
1287                 min_addr = 0;
1288                 goto again;
1289         }
1290
1291         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1292                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1293                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1294                         &size);
1295                 goto again;
1296         }
1297
1298         return NULL;
1299 done:
1300         memblock_reserve(alloc, size);
1301         ptr = phys_to_virt(alloc);
1302         memset(ptr, 0, size);
1303
1304         /*
1305          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1306          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1307          * are only referred via the physical address which is not
1308          * looked up by kmemleak.
1309          */
1310         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1311
1312         return ptr;
1313 }
1314
1315 /**
1316  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1317  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1318  * @align: alignment of the region and block's size
1319  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1320  *        is preferred (phys address)
1321  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1322  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1323  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1324  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1325  *
1326  * Public version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic() which provides
1327  * additional debug information (including caller info), if enabled.
1328  *
1329  * RETURNS:
1330  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1331  */
1332 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1333                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1334                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1335                                 int nid)
1336 {
1337         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1338                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1339                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1340         return memblock_virt_alloc_internal(size, align, min_addr,
1341                                              max_addr, nid);
1342 }
1343
1344 /**
1345  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1346  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1347  * @align: alignment of the region and block's size
1348  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1349  *        is preferred (phys address)
1350  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1351  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1352  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1353  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1354  *
1355  * Public panicking version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1356  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1357  * and panics if the request can not be satisfied.
1358  *
1359  * RETURNS:
1360  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1361  */
1362 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1363                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1364                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1365                         int nid)
1366 {
1367         void *ptr;
1368
1369         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1370                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1371                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1372         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1373                                            min_addr, max_addr, nid);
1374         if (ptr)
1375                 return ptr;
1376
1377         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1378               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1379               (u64)max_addr);
1380         return NULL;
1381 }
1382
1383 /**
1384  * __memblock_free_early - free boot memory block
1385  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1386  * @size: size of the boot memory block in bytes
1387  *
1388  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1389  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1390  */
1391 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1392 {
1393         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1394                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1395                      (void *)_RET_IP_);
1396         kmemleak_free_part(__va(base), size);
1397         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1398 }
1399
1400 /*
1401  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1402  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1403  * @size: size of the boot memory block in bytes
1404  *
1405  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1406  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1407  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1408  */
1409 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1410 {
1411         u64 cursor, end;
1412
1413         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1414                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1415                      (void *)_RET_IP_);
1416         kmemleak_free_part(__va(base), size);
1417         cursor = PFN_UP(base);
1418         end = PFN_DOWN(base + size);
1419
1420         for (; cursor < end; cursor++) {
1421                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1422                 totalram_pages++;
1423         }
1424 }
1425
1426 /*
1427  * Remaining API functions
1428  */
1429
1430 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1431 {
1432         return memblock.memory.total_size;
1433 }
1434
1435 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1436 {
1437         unsigned long pages = 0;
1438         struct memblock_region *r;
1439         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1440
1441         for_each_memblock(memory, r) {
1442                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1443                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1444                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1445                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1446                 pages += end_pfn - start_pfn;
1447         }
1448
1449         return PFN_PHYS(pages);
1450 }
1451
1452 /* lowest address */
1453 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1454 {
1455         return memblock.memory.regions[0].base;
1456 }
1457
1458 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1459 {
1460         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1461
1462         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1463 }
1464
1465 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1466 {
1467         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1468         struct memblock_region *r;
1469
1470         if (!limit)
1471                 return;
1472
1473         /* find out max address */
1474         for_each_memblock(memory, r) {
1475                 if (limit <= r->size) {
1476                         max_addr = r->base + limit;
1477                         break;
1478                 }
1479                 limit -= r->size;
1480         }
1481
1482         /* truncate both memory and reserved regions */
1483         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1484                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1485         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1486                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1487 }
1488
1489 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1490 {
1491         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1492
1493         do {
1494                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1495
1496                 if (addr < type->regions[mid].base)
1497                         right = mid;
1498                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1499                                   type->regions[mid].size))
1500                         left = mid + 1;
1501                 else
1502                         return mid;
1503         } while (left < right);
1504         return -1;
1505 }
1506
1507 bool __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1508 {
1509         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1510 }
1511
1512 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1513 {
1514         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1515 }
1516
1517 int __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1518 {
1519         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1520
1521         if (i == -1)
1522                 return false;
1523         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1524 }
1525
1526 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1527 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1528                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1529 {
1530         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1531         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1532
1533         if (mid == -1)
1534                 return -1;
1535
1536         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1537         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1538
1539         return type->regions[mid].nid;
1540 }
1541 #endif
1542
1543 /**
1544  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1545  * @base: base of region to check
1546  * @size: size of region to check
1547  *
1548  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1549  *
1550  * RETURNS:
1551  * 0 if false, non-zero if true
1552  */
1553 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1554 {
1555         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1556         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1557
1558         if (idx == -1)
1559                 return 0;
1560         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
1561                 (memblock.memory.regions[idx].base +
1562                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1563 }
1564
1565 /**
1566  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1567  * @base: base of region to check
1568  * @size: size of region to check
1569  *
1570  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1571  *
1572  * RETURNS:
1573  * True if they intersect, false if not.
1574  */
1575 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1576 {
1577         memblock_cap_size(base, &size);
1578         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1579 }
1580
1581 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1582 {
1583         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1584         struct memblock_region *r;
1585
1586         for_each_memblock(memory, r) {
1587                 orig_start = r->base;
1588                 orig_end = r->base + r->size;
1589                 start = round_up(orig_start, align);
1590                 end = round_down(orig_end, align);
1591
1592                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1593                         continue;
1594
1595                 if (start < end) {
1596                         r->base = start;
1597                         r->size = end - start;
1598                 } else {
1599                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1600                                                r - memblock.memory.regions);
1601                         r--;
1602                 }
1603         }
1604 }
1605
1606 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1607 {
1608         memblock.current_limit = limit;
1609 }
1610
1611 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1612 {
1613         return memblock.current_limit;
1614 }
1615
1616 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
1617 {
1618         unsigned long long base, size;
1619         unsigned long flags;
1620         int idx;
1621         struct memblock_region *rgn;
1622
1623         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
1624
1625         for_each_memblock_type(type, rgn) {
1626                 char nid_buf[32] = "";
1627
1628                 base = rgn->base;
1629                 size = rgn->size;
1630                 flags = rgn->flags;
1631 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1632                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1633                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1634                                  memblock_get_region_node(rgn));
1635 #endif
1636                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s flags: %#lx\n",
1637                         name, idx, base, base + size - 1, size, nid_buf, flags);
1638         }
1639 }
1640
1641 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1642 {
1643         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1644         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
1645                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
1646                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
1647
1648         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
1649         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
1650 }
1651
1652 void __init memblock_allow_resize(void)
1653 {
1654         memblock_can_resize = 1;
1655 }
1656
1657 static int __init early_memblock(char *p)
1658 {
1659         if (p && strstr(p, "debug"))
1660                 memblock_debug = 1;
1661         return 0;
1662 }
1663 early_param("memblock", early_memblock);
1664
1665 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1666
1667 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1668 {
1669         struct memblock_type *type = m->private;
1670         struct memblock_region *reg;
1671         int i;
1672
1673         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1674                 reg = &type->regions[i];
1675                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1676                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
1677                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
1678                                    (unsigned long)reg->base,
1679                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
1680                 else
1681                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
1682                                    (unsigned long long)reg->base,
1683                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
1684
1685         }
1686         return 0;
1687 }
1688
1689 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1690 {
1691         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1692 }
1693
1694 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1695         .open = memblock_debug_open,
1696         .read = seq_read,
1697         .llseek = seq_lseek,
1698         .release = single_release,
1699 };
1700
1701 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1702 {
1703         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1704         if (!root)
1705                 return -ENXIO;
1706         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1707         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1708 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1709         debugfs_create_file("physmem", S_IRUGO, root, &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1710 #endif
1711
1712         return 0;
1713 }
1714 __initcall(memblock_init_debugfs);
1715
1716 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */