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, "
 242                              "memory hotunplug may be affected\n");
 243         }
 244
 245         return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align, nid,
 246                                               flags);
 247 }
 248
 249 /**
 250  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 251  * @start: start of candidate range
 252  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 253  * @size: size of free area to find
 254  * @align: alignment of free area to find
 255  *
 256  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 257  *
 258  * RETURNS:
 259  * Found address on success, 0 on failure.
 260  */
 261 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 262                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 263                                         phys_addr_t align)
 264 {
 265         phys_addr_t ret;
 266         ulong flags = choose_memblock_flags();
 267
 268 again:
 269         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 270                                             NUMA_NO_NODE, flags);
 271
 272         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
 273                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
 274                         &size);
 275                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
 276                 goto again;
 277         }
 278
 279         return ret;
 280 }
 281
 282 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 283 {
 284         type->total_size -= type->regions[r].size;
 285         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 286                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 287         type->cnt--;
 288
 289         /* Special case for empty arrays */
 290         if (type->cnt == 0) {
 291                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 292                 type->cnt = 1;
 293                 type->regions[0].base = 0;
 294                 type->regions[0].size = 0;
 295                 type->regions[0].flags = 0;
 296                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 297         }
 298 }
 299
 300 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
 301
 302 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
 303                                         phys_addr_t *addr)
 304 {
 305         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 306                 return 0;
 307
 308         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 309
 310         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 311                           memblock.reserved.max);
 312 }
 313
 314 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_memory_regions_info(
 315                                         phys_addr_t *addr)
 316 {
 317         if (memblock.memory.regions == memblock_memory_init_regions)
 318                 return 0;
 319
 320         *addr = __pa(memblock.memory.regions);
 321
 322         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 323                           memblock.memory.max);
 324 }
 325
 326 #endif
 327
 328 /**
 329  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 330  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 331  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 332  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 333  *
 334  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 335  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 336  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
 337  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 338  * not overlap.
 339  *
 340  * RETURNS:
 341  * 0 on success, -1 on failure.
 342  */
 343 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 344                                                 phys_addr_t new_area_start,
 345                                                 phys_addr_t new_area_size)
 346 {
 347         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 348         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 349         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 350         int use_slab = slab_is_available();
 351         int *in_slab;
 352
 353         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 354          * of memory that aren't suitable for allocation
 355          */
 356         if (!memblock_can_resize)
 357                 return -1;
 358
 359         /* Calculate new doubled size */
 360         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 361         new_size = old_size << 1;
 362         /*
 363          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 364          *   so we can free them completely later.
 365          */
 366         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 367         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 368
 369         /* Retrieve the slab flag */
 370         if (type == &memblock.memory)
 371                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 372         else
 373                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 374
 375         /* Try to find some space for it.
 376          *
 377          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 378          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
 379          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
 380          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 381          *
 382          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 383          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
 384          * is active for memory hotplug operations
 385          */
 386         if (use_slab) {
 387                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 388                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 389         } else {
 390                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 391                 if (type != &memblock.reserved)
 392                         new_area_start = new_area_size = 0;
 393
 394                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 395                                                 memblock.current_limit,
 396                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 397                 if (!addr && new_area_size)
 398                         addr = memblock_find_in_range(0,
 399                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 400                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 401
 402                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 403         }
 404         if (!addr) {
 405                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 406                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
 407                 return -1;
 408         }
 409
 410         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 411                         memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr,
 412                         (u64)addr + new_size - 1);
 413
 414         /*
 415          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 416          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 417          * full.
 418          */
 419         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 420         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 421         old_array = type->regions;
 422         type->regions = new_array;
 423         type->max <<= 1;
 424
 425         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 426         if (*in_slab)
 427                 kfree(old_array);
 428         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 429                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 430                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 431
 432         /*
 433          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 434          * needn't do it
 435          */
 436         if (!use_slab)
 437                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 438
 439         /* Update slab flag */
 440         *in_slab = use_slab;
 441
 442         return 0;
 443 }
 444
 445 /**
 446  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 447  * @type: memblock type to scan
 448  *
 449  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 450  */
 451 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 452 {
 453         int i = 0;
 454
 455         /* cnt never goes below 1 */
 456         while (i < type->cnt - 1) {
 457                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 458                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 459
 460                 if (this->base + this->size != next->base ||
 461                     memblock_get_region_node(this) !=
 462                     memblock_get_region_node(next) ||
 463                     this->flags != next->flags) {
 464                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 465                         i++;
 466                         continue;
 467                 }
 468
 469                 this->size += next->size;
 470                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 471                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 472                 type->cnt--;
 473         }
 474 }
 475
 476 /**
 477  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 478  * @type:       memblock type to insert into
 479  * @idx:        index for the insertion point
 480  * @base:       base address of the new region
 481  * @size:       size of the new region
 482  * @nid:        node id of the new region
 483  * @flags:      flags of the new region
 484  *
 485  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 486  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
 487  */
 488 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 489                                                    int idx, phys_addr_t base,
 490                                                    phys_addr_t size,
 491                                                    int nid, unsigned long flags)
 492 {
 493         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 494
 495         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 496         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 497         rgn->base = base;
 498         rgn->size = size;
 499         rgn->flags = flags;
 500         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 501         type->cnt++;
 502         type->total_size += size;
 503 }
 504
 505 /**
 506  * memblock_add_range - add new memblock region
 507  * @type: memblock type to add new region into
 508  * @base: base address of the new region
 509  * @size: size of the new region
 510  * @nid: nid of the new region
 511  * @flags: flags of the new region
 512  *
 513  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 514  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 515  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 516  * compatible regions are merged) after the addition.
 517  *
 518  * RETURNS:
 519  * 0 on success, -errno on failure.
 520  */
 521 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 522                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 523                                 int nid, unsigned long flags)
 524 {
 525         bool insert = false;
 526         phys_addr_t obase = base;
 527         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 528         int idx, nr_new;
 529         struct memblock_region *rgn;
 530
 531         if (!size)
 532                 return 0;
 533
 534         /* special case for empty array */
 535         if (type->regions[0].size == 0) {
 536                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 537                 type->regions[0].base = base;
 538                 type->regions[0].size = size;
 539                 type->regions[0].flags = flags;
 540                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 541                 type->total_size = size;
 542                 return 0;
 543         }
 544 repeat:
 545         /*
 546          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 547          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 548          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
 549          */
 550         base = obase;
 551         nr_new = 0;
 552
 553         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 554                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 555                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 556
 557                 if (rbase >= end)
 558                         break;
 559                 if (rend <= base)
 560                         continue;
 561                 /*
 562                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 563                  * area, insert that portion.
 564                  */
 565                 if (rbase > base) {
 566 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 567                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
 568 #endif
 569                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
 570                         nr_new++;
 571                         if (insert)
 572                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
 573                                                        rbase - base, nid,
 574                                                        flags);
 575                 }
 576                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 577                 base = min(rend, end);
 578         }
 579
 580         /* insert the remaining portion */
 581         if (base < end) {
 582                 nr_new++;
 583                 if (insert)
 584                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
 585                                                nid, flags);
 586         }
 587
 588         /*
 589          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 590          * insertions; otherwise, merge and return.
 591          */
 592         if (!insert) {
 593                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 594                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 595                                 return -ENOMEM;
 596                 insert = true;
 597                 goto repeat;
 598         } else {
 599                 memblock_merge_regions(type);
 600                 return 0;
 601         }
 602 }
 603
 604 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 605                                        int nid)
 606 {
 607         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 608 }
 609
 610 static int __init_memblock memblock_add_region(phys_addr_t base,
 611                                                 phys_addr_t size,
 612                                                 int nid,
 613                                                 unsigned long flags)
 614 {
 615         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 616
 617         memblock_dbg("memblock_add: [%#016llx-%#016llx] flags %#02lx %pF\n",
 618                      (unsigned long long)base,
 619                      (unsigned long long)base + size - 1,
 620                      flags, (void *)_RET_IP_);
 621
 622         return memblock_add_range(type, base, size, nid, flags);
 623 }
 624
 625 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 626 {
 627         return memblock_add_region(base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 628 }
 629
 630 /**
 631  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 632  * @type: memblock type to isolate range for
 633  * @base: base of range to isolate
 634  * @size: size of range to isolate
 635  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 636  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 637  *
 638  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 639  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 640  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 641  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 642  *
 643  * RETURNS:
 644  * 0 on success, -errno on failure.
 645  */
 646 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 647                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 648                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 649 {
 650         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 651         int idx;
 652         struct memblock_region *rgn;
 653
 654         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 655
 656         if (!size)
 657                 return 0;
 658
 659         /* we'll create at most two more regions */
 660         while (type->cnt + 2 > type->max)
 661                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 662                         return -ENOMEM;
 663
 664         for_each_memblock_type(type, rgn) {
 665                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 666                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 667
 668                 if (rbase >= end)
 669                         break;
 670                 if (rend <= base)
 671                         continue;
 672
 673                 if (rbase < base) {
 674                         /*
 675                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 676                          * to process the next region - the new top half.
 677                          */
 678                         rgn->base = base;
 679                         rgn->size -= base - rbase;
 680                         type->total_size -= base - rbase;
 681                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
 682                                                memblock_get_region_node(rgn),
 683                                                rgn->flags);
 684                 } else if (rend > end) {
 685                         /*
 686                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 687                          * current region - the new bottom half.
 688                          */
 689                         rgn->base = end;
 690                         rgn->size -= end - rbase;
 691                         type->total_size -= end - rbase;
 692                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
 693                                                memblock_get_region_node(rgn),
 694                                                rgn->flags);
 695                 } else {
 696                         /* @rgn is fully contained, record it */
 697                         if (!*end_rgn)
 698                                 *start_rgn = idx;
 699                         *end_rgn = idx + 1;
 700                 }
 701         }
 702
 703         return 0;
 704 }
 705
 706 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 707                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 708 {
 709         int start_rgn, end_rgn;
 710         int i, ret;
 711
 712         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 713         if (ret)
 714                 return ret;
 715
 716         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 717                 memblock_remove_region(type, i);
 718         return 0;
 719 }
 720
 721 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 722 {
 723         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 724 }
 725
 726
 727 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 728 {
 729         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 730                      (unsigned long long)base,
 731                      (unsigned long long)base + size - 1,
 732                      (void *)_RET_IP_);
 733
 734         kmemleak_free_part(__va(base), size);
 735         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 736 }
 737
 738 static int __init_memblock memblock_reserve_region(phys_addr_t base,
 739                                                    phys_addr_t size,
 740                                                    int nid,
 741                                                    unsigned long flags)
 742 {
 743         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 744
 745         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] flags %#02lx %pF\n",
 746                      (unsigned long long)base,
 747                      (unsigned long long)base + size - 1,
 748                      flags, (void *)_RET_IP_);
 749
 750         return memblock_add_range(type, base, size, nid, flags);
 751 }
 752
 753 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 754 {
 755         return memblock_reserve_region(base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 756 }
 757
 758 /**
 759  *
 760  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
 761  *
 762  * Return 0 on success, -errno on failure.
 763  */
 764 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
 765                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
 766 {
 767         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 768         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 769
 770         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 771         if (ret)
 772                 return ret;
 773
 774         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 775                 if (set)
 776                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
 777                 else
 778                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
 779
 780         memblock_merge_regions(type);
 781         return 0;
 782 }
 783
 784 /**
 785  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 786  * @base: the base phys addr of the region
 787  * @size: the size of the region
 788  *
 789  * Return 0 on success, -errno on failure.
 790  */
 791 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 792 {
 793         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 794 }
 795
 796 /**
 797  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 798  * @base: the base phys addr of the region
 799  * @size: the size of the region
 800  *
 801  * Return 0 on success, -errno on failure.
 802  */
 803 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 804 {
 805         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 806 }
 807
 808 /**
 809  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
 810  * @base: the base phys addr of the region
 811  * @size: the size of the region
 812  *
 813  * Return 0 on success, -errno on failure.
 814  */
 815 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 816 {
 817         system_has_some_mirror = true;
 818
 819         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
 820 }
 821
 822 /**
 823  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
 824  * @base: the base phys addr of the region
 825  * @size: the size of the region
 826  *
 827  * Return 0 on success, -errno on failure.
 828  */
 829 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 830 {
 831         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
 832 }
 833
 834 /**
 835  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
 836  * @idx: pointer to u64 loop variable
 837  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
 838  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
 839  *
 840  * Iterate over all reserved memory regions.
 841  */
 842 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
 843                                            phys_addr_t *out_start,
 844                                            phys_addr_t *out_end)
 845 {
 846         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 847
 848         if (*idx >= 0 && *idx < type->cnt) {
 849                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
 850                 phys_addr_t base = r->base;
 851                 phys_addr_t size = r->size;
 852
 853                 if (out_start)
 854                         *out_start = base;
 855                 if (out_end)
 856                         *out_end = base + size - 1;
 857
 858                 *idx += 1;
 859                 return;
 860         }
 861
 862         /* signal end of iteration */
 863         *idx = ULLONG_MAX;
 864 }
 865
 866 /**
 867  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 868  * @idx: pointer to u64 loop variable
 869  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 870  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 871  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 872  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 873  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 874  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 875  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 876  *
 877  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
 878  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 879  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
 880  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
 881  * look like the following,
 882  *
 883  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 884  *
 885  * The upper 32bit indexes the following regions.
 886  *
 887  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 888  *
 889  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 890  * in lockstep and returns each intersection.
 891  */
 892 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
 893                                       struct memblock_type *type_a,
 894                                       struct memblock_type *type_b,
 895                                       phys_addr_t *out_start,
 896                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 897 {
 898         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
 899         int idx_b = *idx >> 32;
 900
 901         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
 902         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 903                 nid = NUMA_NO_NODE;
 904
 905         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
 906                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
 907
 908                 phys_addr_t m_start = m->base;
 909                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 910                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
 911
 912                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 913                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 914                         continue;
 915
 916                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 917                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 918                         continue;
 919
 920                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 921                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 922                         continue;
 923
 924                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 925                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 926                         continue;
 927
 928                 if (!type_b) {
 929                         if (out_start)
 930                                 *out_start = m_start;
 931                         if (out_end)
 932                                 *out_end = m_end;
 933                         if (out_nid)
 934                                 *out_nid = m_nid;
 935                         idx_a++;
 936                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 937                         return;
 938                 }
 939
 940                 /* scan areas before each reservation */
 941                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
 942                         struct memblock_region *r;
 943                         phys_addr_t r_start;
 944                         phys_addr_t r_end;
 945
 946                         r = &type_b->regions[idx_b];
 947                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 948                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
 949                                 r->base : ULLONG_MAX;
 950
 951                         /*
 952                          * if idx_b advanced past idx_a,
 953                          * break out to advance idx_a
 954                          */
 955                         if (r_start >= m_end)
 956                                 break;
 957                         /* if the two regions intersect, we're done */
 958                         if (m_start < r_end) {
 959                                 if (out_start)
 960                                         *out_start =
 961                                                 max(m_start, r_start);
 962                                 if (out_end)
 963                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 964                                 if (out_nid)
 965                                         *out_nid = m_nid;
 966                                 /*
 967                                  * The region which ends first is
 968                                  * advanced for the next iteration.
 969                                  */
 970                                 if (m_end <= r_end)
 971                                         idx_a++;
 972                                 else
 973                                         idx_b++;
 974                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
 975                                 return;
 976                         }
 977                 }
 978         }
 979
 980         /* signal end of iteration */
 981         *idx = ULLONG_MAX;
 982 }
 983
 984 /**
 985  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
 986  *
 987  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
 988  * in type_b.
 989  *
 990  * @idx: pointer to u64 loop variable
 991  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 992  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 993  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 994  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 995  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 996  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 997  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 998  *
 999  * Reverse of __next_mem_range().
1000  */
1001 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
1002                                           struct memblock_type *type_a,
1003                                           struct memblock_type *type_b,
1004                                           phys_addr_t *out_start,
1005                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
1006 {
1007         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
1008         int idx_b = *idx >> 32;
1009
1010         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1011                 nid = NUMA_NO_NODE;
1012
1013         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
1014                 idx_a = type_a->cnt - 1;
1015                 idx_b = type_b->cnt;
1016         }
1017
1018         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
1019                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1020
1021                 phys_addr_t m_start = m->base;
1022                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1023                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1024
1025                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
1026                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
1027                         continue;
1028
1029                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
1030                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
1031                         continue;
1032
1033                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
1034                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
1035                         continue;
1036
1037                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
1038                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
1039                         continue;
1040
1041                 if (!type_b) {
1042                         if (out_start)
1043                                 *out_start = m_start;
1044                         if (out_end)
1045                                 *out_end = m_end;
1046                         if (out_nid)
1047                                 *out_nid = m_nid;
1048                         idx_a++;
1049                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1050                         return;
1051                 }
1052
1053                 /* scan areas before each reservation */
1054                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1055                         struct memblock_region *r;
1056                         phys_addr_t r_start;
1057                         phys_addr_t r_end;
1058
1059                         r = &type_b->regions[idx_b];
1060                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1061                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1062                                 r->base : ULLONG_MAX;
1063                         /*
1064                          * if idx_b advanced past idx_a,
1065                          * break out to advance idx_a
1066                          */
1067
1068                         if (r_end <= m_start)
1069                                 break;
1070                         /* if the two regions intersect, we're done */
1071                         if (m_end > r_start) {
1072                                 if (out_start)
1073                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1074                                 if (out_end)
1075                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1076                                 if (out_nid)
1077                                         *out_nid = m_nid;
1078                                 if (m_start >= r_start)
1079                                         idx_a--;
1080                                 else
1081                                         idx_b--;
1082                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1083                                 return;
1084                         }
1085                 }
1086         }
1087         /* signal end of iteration */
1088         *idx = ULLONG_MAX;
1089 }
1090
1091 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1092 /*
1093  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1094  */
1095 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1096                                 unsigned long *out_start_pfn,
1097                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1098 {
1099         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1100         struct memblock_region *r;
1101
1102         while (++*idx < type->cnt) {
1103                 r = &type->regions[*idx];
1104
1105                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1106                         continue;
1107                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1108                         break;
1109         }
1110         if (*idx >= type->cnt) {
1111                 *idx = -1;
1112                 return;
1113         }
1114
1115         if (out_start_pfn)
1116                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1117         if (out_end_pfn)
1118                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1119         if (out_nid)
1120                 *out_nid = r->nid;
1121 }
1122
1123 /**
1124  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1125  * @base: base of area to set node ID for
1126  * @size: size of area to set node ID for
1127  * @type: memblock type to set node ID for
1128  * @nid: node ID to set
1129  *
1130  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1131  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1132  *
1133  * RETURNS:
1134  * 0 on success, -errno on failure.
1135  */
1136 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1137                                       struct memblock_type *type, int nid)
1138 {
1139         int start_rgn, end_rgn;
1140         int i, ret;
1141
1142         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1143         if (ret)
1144                 return ret;
1145
1146         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1147                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1148
1149         memblock_merge_regions(type);
1150         return 0;
1151 }
1152 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1153
1154 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1155                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1156                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1157 {
1158         phys_addr_t found;
1159
1160         if (!align)
1161                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1162
1163         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1164                                             flags);
1165         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1166                 /*
1167                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1168                  * never reported as leaks.
1169                  */
1170                 kmemleak_alloc(__va(found), size, 0, 0);
1171                 return found;
1172         }
1173         return 0;
1174 }
1175
1176 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1177                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1178                                         ulong flags)
1179 {
1180         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1181                                         flags);
1182 }
1183
1184 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1185                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1186                                         int nid, ulong flags)
1187 {
1188         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1189 }
1190
1191 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1192 {
1193         ulong flags = choose_memblock_flags();
1194         phys_addr_t ret;
1195
1196 again:
1197         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1198                                       nid, flags);
1199
1200         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1201                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1202                 goto again;
1203         }
1204         return ret;
1205 }
1206
1207 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1208 {
1209         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1210                                        MEMBLOCK_NONE);
1211 }
1212
1213 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1214 {
1215         phys_addr_t alloc;
1216
1217         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1218
1219         if (alloc == 0)
1220                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
1221                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
1222
1223         return alloc;
1224 }
1225
1226 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1227 {
1228         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1229 }
1230
1231 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1232 {
1233         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1234
1235         if (res)
1236                 return res;
1237         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1238 }
1239
1240 /**
1241  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1242  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1243  * @align: alignment of the region and block's size
1244  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1245  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1246  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1247  *
1248  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1249  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1250  * to any node in the system if the specified node can not
1251  * hold the requested memory.
1252  *
1253  * The allocation is performed from memory region limited by
1254  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1255  *
1256  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1257  *
1258  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1259  * allocated memory is reset to 0.
1260  *
1261  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1262  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1263  *
1264  * RETURNS:
1265  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1266  */
1267 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1268                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1269                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1270                                 int nid)
1271 {
1272         phys_addr_t alloc;
1273         void *ptr;
1274         ulong flags = choose_memblock_flags();
1275
1276         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1277                 nid = NUMA_NO_NODE;
1278
1279         /*
1280          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1281          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1282          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1283          */
1284         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1285                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1286
1287         if (!align)
1288                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1289
1290         if (max_addr > memblock.current_limit)
1291                 max_addr = memblock.current_limit;
1292
1293 again:
1294         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1295                                             nid, flags);
1296         if (alloc)
1297                 goto done;
1298
1299         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1300                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1301                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1302                                                     flags);
1303                 if (alloc)
1304                         goto done;
1305         }
1306
1307         if (min_addr) {
1308                 min_addr = 0;
1309                 goto again;
1310         }
1311
1312         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1313                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1314                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1315                         &size);
1316                 goto again;
1317         }
1318
1319         return NULL;
1320 done:
1321         memblock_reserve(alloc, size);
1322         ptr = phys_to_virt(alloc);
1323         memset(ptr, 0, size);
1324
1325         /*
1326          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1327          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1328          * are only referred via the physical address which is not
1329          * looked up by kmemleak.
1330          */
1331         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1332
1333         return ptr;
1334 }
1335
1336 /**
1337  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1338  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1339  * @align: alignment of the region and block's size
1340  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1341  *        is preferred (phys address)
1342  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1343  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1344  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1345  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1346  *
1347  * Public version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic() which provides
1348  * additional debug information (including caller info), if enabled.
1349  *
1350  * RETURNS:
1351  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1352  */
1353 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1354                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1355                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1356                                 int nid)
1357 {
1358         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1359                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1360                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1361         return memblock_virt_alloc_internal(size, align, min_addr,
1362                                              max_addr, nid);
1363 }
1364
1365 /**
1366  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1367  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1368  * @align: alignment of the region and block's size
1369  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1370  *        is preferred (phys address)
1371  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1372  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1373  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1374  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1375  *
1376  * Public panicking version of _memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1377  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1378  * and panics if the request can not be satisfied.
1379  *
1380  * RETURNS:
1381  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1382  */
1383 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1384                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1385                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1386                         int nid)
1387 {
1388         void *ptr;
1389
1390         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1391                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1392                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1393         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1394                                            min_addr, max_addr, nid);
1395         if (ptr)
1396                 return ptr;
1397
1398         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1399               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1400               (u64)max_addr);
1401         return NULL;
1402 }
1403
1404 /**
1405  * __memblock_free_early - free boot memory block
1406  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1407  * @size: size of the boot memory block in bytes
1408  *
1409  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1410  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1411  */
1412 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1413 {
1414         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1415                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1416                      (void *)_RET_IP_);
1417         kmemleak_free_part(__va(base), size);
1418         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1419 }
1420
1421 /*
1422  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1423  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1424  * @size: size of the boot memory block in bytes
1425  *
1426  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1427  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1428  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1429  */
1430 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1431 {
1432         u64 cursor, end;
1433
1434         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1435                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1436                      (void *)_RET_IP_);
1437         kmemleak_free_part(__va(base), size);
1438         cursor = PFN_UP(base);
1439         end = PFN_DOWN(base + size);
1440
1441         for (; cursor < end; cursor++) {
1442                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1443                 totalram_pages++;
1444         }
1445 }
1446
1447 /*
1448  * Remaining API functions
1449  */
1450
1451 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1452 {
1453         return memblock.memory.total_size;
1454 }
1455
1456 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1457 {
1458         unsigned long pages = 0;
1459         struct memblock_region *r;
1460         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1461
1462         for_each_memblock(memory, r) {
1463                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1464                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1465                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1466                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1467                 pages += end_pfn - start_pfn;
1468         }
1469
1470         return PFN_PHYS(pages);
1471 }
1472
1473 /* lowest address */
1474 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1475 {
1476         return memblock.memory.regions[0].base;
1477 }
1478
1479 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1480 {
1481         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1482
1483         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1484 }
1485
1486 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1487 {
1488         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
1489         struct memblock_region *r;
1490
1491         if (!limit)
1492                 return;
1493
1494         /* find out max address */
1495         for_each_memblock(memory, r) {
1496                 if (limit <= r->size) {
1497                         max_addr = r->base + limit;
1498                         break;
1499                 }
1500                 limit -= r->size;
1501         }
1502
1503         /* truncate both memory and reserved regions */
1504         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1505                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1506         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1507                               (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
1508 }
1509
1510 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1511 {
1512         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1513
1514         do {
1515                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1516
1517                 if (addr < type->regions[mid].base)
1518                         right = mid;
1519                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1520                                   type->regions[mid].size))
1521                         left = mid + 1;
1522                 else
1523                         return mid;
1524         } while (left < right);
1525         return -1;
1526 }
1527
1528 bool __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1529 {
1530         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1531 }
1532
1533 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1534 {
1535         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1536 }
1537
1538 int __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1539 {
1540         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1541
1542         if (i == -1)
1543                 return false;
1544         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1545 }
1546
1547 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1548 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1549                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1550 {
1551         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1552         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1553
1554         if (mid == -1)
1555                 return -1;
1556
1557         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1558         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1559
1560         return type->regions[mid].nid;
1561 }
1562 #endif
1563
1564 /**
1565  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1566  * @base: base of region to check
1567  * @size: size of region to check
1568  *
1569  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1570  *
1571  * RETURNS:
1572  * 0 if false, non-zero if true
1573  */
1574 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1575 {
1576         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1577         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1578
1579         if (idx == -1)
1580                 return 0;
1581         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
1582                 (memblock.memory.regions[idx].base +
1583                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1584 }
1585
1586 /**
1587  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1588  * @base: base of region to check
1589  * @size: size of region to check
1590  *
1591  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1592  *
1593  * RETURNS:
1594  * True if they intersect, false if not.
1595  */
1596 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1597 {
1598         memblock_cap_size(base, &size);
1599         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1600 }
1601
1602 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1603 {
1604         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1605         struct memblock_region *r;
1606
1607         for_each_memblock(memory, r) {
1608                 orig_start = r->base;
1609                 orig_end = r->base + r->size;
1610                 start = round_up(orig_start, align);
1611                 end = round_down(orig_end, align);
1612
1613                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1614                         continue;
1615
1616                 if (start < end) {
1617                         r->base = start;
1618                         r->size = end - start;
1619                 } else {
1620                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1621                                                r - memblock.memory.regions);
1622                         r--;
1623                 }
1624         }
1625 }
1626
1627 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1628 {
1629         memblock.current_limit = limit;
1630 }
1631
1632 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1633 {
1634         return memblock.current_limit;
1635 }
1636
1637 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
1638 {
1639         unsigned long long base, size;
1640         unsigned long flags;
1641         int idx;
1642         struct memblock_region *rgn;
1643
1644         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
1645
1646         for_each_memblock_type(type, rgn) {
1647                 char nid_buf[32] = "";
1648
1649                 base = rgn->base;
1650                 size = rgn->size;
1651                 flags = rgn->flags;
1652 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1653                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1654                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1655                                  memblock_get_region_node(rgn));
1656 #endif
1657                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s flags: %#lx\n",
1658                         name, idx, base, base + size - 1, size, nid_buf, flags);
1659         }
1660 }
1661
1662 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1663 {
1664         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1665         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
1666                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
1667                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
1668
1669         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
1670         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
1671 }
1672
1673 void __init memblock_allow_resize(void)
1674 {
1675         memblock_can_resize = 1;
1676 }
1677
1678 static int __init early_memblock(char *p)
1679 {
1680         if (p && strstr(p, "debug"))
1681                 memblock_debug = 1;
1682         return 0;
1683 }
1684 early_param("memblock", early_memblock);
1685
1686 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1687
1688 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1689 {
1690         struct memblock_type *type = m->private;
1691         struct memblock_region *reg;
1692         int i;
1693
1694         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1695                 reg = &type->regions[i];
1696                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1697                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
1698                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
1699                                    (unsigned long)reg->base,
1700                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
1701                 else
1702                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
1703                                    (unsigned long long)reg->base,
1704                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
1705
1706         }
1707         return 0;
1708 }
1709
1710 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1711 {
1712         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1713 }
1714
1715 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1716         .open = memblock_debug_open,
1717         .read = seq_read,
1718         .llseek = seq_lseek,
1719         .release = single_release,
1720 };
1721
1722 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1723 {
1724         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1725         if (!root)
1726                 return -ENXIO;
1727         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1728         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1729 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1730         debugfs_create_file("physmem", S_IRUGO, root, &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1731 #endif
1732
1733         return 0;
1734 }
1735 __initcall(memblock_init_debugfs);
1736
1737 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */