mm/memory_hotplug.c

   1 /*
   2  *  linux/mm/memory_hotplug.c
   3  *
   4  *  Copyright (C)
   5  */
   6
   7 #include <linux/stddef.h>
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/swap.h>
  10 #include <linux/interrupt.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/compiler.h>
  13 #include <linux/export.h>
  14 #include <linux/pagevec.h>
  15 #include <linux/writeback.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/sysctl.h>
  18 #include <linux/cpu.h>
  19 #include <linux/memory.h>
  20 #include <linux/memremap.h>
  21 #include <linux/memory_hotplug.h>
  22 #include <linux/highmem.h>
  23 #include <linux/vmalloc.h>
  24 #include <linux/ioport.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/migrate.h>
  27 #include <linux/page-isolation.h>
  28 #include <linux/pfn.h>
  29 #include <linux/suspend.h>
  30 #include <linux/mm_inline.h>
  31 #include <linux/firmware-map.h>
  32 #include <linux/stop_machine.h>
  33 #include <linux/hugetlb.h>
  34 #include <linux/memblock.h>
  35 #include <linux/bootmem.h>
  36 #include <linux/compaction.h>
  37
  38 #include <asm/tlbflush.h>
  39
  40 #include "internal.h"
  41
  42 /*
  43  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
  44  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
  45  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
  46  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
  47  */
  48
  49 static void generic_online_page(struct page *page);
  50
  51 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
  52 static DEFINE_MUTEX(online_page_callback_lock);
  53
  54 /* The same as the cpu_hotplug lock, but for memory hotplug. */
  55 static struct {
  56         struct task_struct *active_writer;
  57         struct mutex lock; /* Synchronizes accesses to refcount, */
  58         /*
  59          * Also blocks the new readers during
  60          * an ongoing mem hotplug operation.
  61          */
  62         int refcount;
  63
  64 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  65         struct lockdep_map dep_map;
  66 #endif
  67 } mem_hotplug = {
  68         .active_writer = NULL,
  69         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(mem_hotplug.lock),
  70         .refcount = 0,
  71 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  72         .dep_map = {.name = "mem_hotplug.lock" },
  73 #endif
  74 };
  75
  76 /* Lockdep annotations for get/put_online_mems() and mem_hotplug_begin/end() */
  77 #define memhp_lock_acquire_read() lock_map_acquire_read(&mem_hotplug.dep_map)
  78 #define memhp_lock_acquire()      lock_map_acquire(&mem_hotplug.dep_map)
  79 #define memhp_lock_release()      lock_map_release(&mem_hotplug.dep_map)
  80
  81 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
  82 bool memhp_auto_online;
  83 #else
  84 bool memhp_auto_online = true;
  85 #endif
  86 EXPORT_SYMBOL_GPL(memhp_auto_online);
  87
  88 static int __init setup_memhp_default_state(char *str)
  89 {
  90         if (!strcmp(str, "online"))
  91                 memhp_auto_online = true;
  92         else if (!strcmp(str, "offline"))
  93                 memhp_auto_online = false;
  94
  95         return 1;
  96 }
  97 __setup("memhp_default_state=", setup_memhp_default_state);
  98
  99 void get_online_mems(void)
 100 {
 101         might_sleep();
 102         if (mem_hotplug.active_writer == current)
 103                 return;
 104         memhp_lock_acquire_read();
 105         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 106         mem_hotplug.refcount++;
 107         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 108
 109 }
 110
 111 void put_online_mems(void)
 112 {
 113         if (mem_hotplug.active_writer == current)
 114                 return;
 115         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 116
 117         if (WARN_ON(!mem_hotplug.refcount))
 118                 mem_hotplug.refcount++; /* try to fix things up */
 119
 120         if (!--mem_hotplug.refcount && unlikely(mem_hotplug.active_writer))
 121                 wake_up_process(mem_hotplug.active_writer);
 122         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 123         memhp_lock_release();
 124
 125 }
 126
 127 void mem_hotplug_begin(void)
 128 {
 129         mem_hotplug.active_writer = current;
 130
 131         memhp_lock_acquire();
 132         for (;;) {
 133                 mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 134                 if (likely(!mem_hotplug.refcount))
 135                         break;
 136                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 137                 mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 138                 schedule();
 139         }
 140 }
 141
 142 void mem_hotplug_done(void)
 143 {
 144         mem_hotplug.active_writer = NULL;
 145         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 146         memhp_lock_release();
 147 }
 148
 149 /* add this memory to iomem resource */
 150 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
 151 {
 152         struct resource *res;
 153         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
 154         if (!res)
 155                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 156
 157         res->name = "System RAM";
 158         res->start = start;
 159         res->end = start + size - 1;
 160         res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 161         if (request_resource(&iomem_resource, res) < 0) {
 162                 pr_debug("System RAM resource %pR cannot be added\n", res);
 163                 kfree(res);
 164                 return ERR_PTR(-EEXIST);
 165         }
 166         return res;
 167 }
 168
 169 static void release_memory_resource(struct resource *res)
 170 {
 171         if (!res)
 172                 return;
 173         release_resource(res);
 174         kfree(res);
 175         return;
 176 }
 177
 178 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
 179 void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page,
 180                       unsigned long type)
 181 {
 182         page->lru.next = (struct list_head *) type;
 183         SetPagePrivate(page);
 184         set_page_private(page, info);
 185         page_ref_inc(page);
 186 }
 187
 188 void put_page_bootmem(struct page *page)
 189 {
 190         unsigned long type;
 191
 192         type = (unsigned long) page->lru.next;
 193         BUG_ON(type < MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE ||
 194                type > MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE);
 195
 196         if (page_ref_dec_return(page) == 1) {
 197                 ClearPagePrivate(page);
 198                 set_page_private(page, 0);
 199                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
 200                 free_reserved_page(page);
 201         }
 202 }
 203
 204 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
 205 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 206 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 207 {
 208         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 209         struct mem_section *ms;
 210         struct page *page, *memmap;
 211
 212         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 213         ms = __nr_to_section(section_nr);
 214
 215         /* Get section's memmap address */
 216         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 217
 218         /*
 219          * Get page for the memmap's phys address
 220          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
 221          */
 222         page = virt_to_page(memmap);
 223         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
 224         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
 225
 226         /* remember memmap's page */
 227         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 228                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
 229
 230         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 231         page = virt_to_page(usemap);
 232
 233         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 234
 235         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 236                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 237
 238 }
 239 #else /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 240 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 241 {
 242         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 243         struct mem_section *ms;
 244         struct page *page, *memmap;
 245
 246         if (!pfn_valid(start_pfn))
 247                 return;
 248
 249         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 250         ms = __nr_to_section(section_nr);
 251
 252         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 253
 254         register_page_bootmem_memmap(section_nr, memmap, PAGES_PER_SECTION);
 255
 256         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 257         page = virt_to_page(usemap);
 258
 259         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 260
 261         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 262                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 263 }
 264 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 265
 266 void __init register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 267 {
 268         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
 269         int node = pgdat->node_id;
 270         struct page *page;
 271
 272         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
 273         page = virt_to_page(pgdat);
 274
 275         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 276                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 277
 278         pfn = pgdat->node_start_pfn;
 279         end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 280
 281         /* register section info */
 282         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 283                 /*
 284                  * Some platforms can assign the same pfn to multiple nodes - on
 285                  * node0 as well as nodeN.  To avoid registering a pfn against
 286                  * multiple nodes we check that this pfn does not already
 287                  * reside in some other nodes.
 288                  */
 289                 if (pfn_valid(pfn) && (early_pfn_to_nid(pfn) == node))
 290                         register_page_bootmem_info_section(pfn);
 291         }
 292 }
 293 #endif /* CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE */
 294
 295 static void __meminit grow_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 296                                      unsigned long end_pfn)
 297 {
 298         unsigned long old_zone_end_pfn;
 299
 300         zone_span_writelock(zone);
 301
 302         old_zone_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
 303         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
 304                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 305
 306         zone->spanned_pages = max(old_zone_end_pfn, end_pfn) -
 307                                 zone->zone_start_pfn;
 308
 309         zone_span_writeunlock(zone);
 310 }
 311
 312 static void resize_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 313                 unsigned long end_pfn)
 314 {
 315         zone_span_writelock(zone);
 316
 317         if (end_pfn - start_pfn) {
 318                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 319                 zone->spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 320         } else {
 321                 /*
 322                  * make it consist as free_area_init_core(),
 323                  * if spanned_pages = 0, then keep start_pfn = 0
 324                  */
 325                 zone->zone_start_pfn = 0;
 326                 zone->spanned_pages = 0;
 327         }
 328
 329         zone_span_writeunlock(zone);
 330 }
 331
 332 static void fix_zone_id(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 333                 unsigned long end_pfn)
 334 {
 335         enum zone_type zid = zone_idx(zone);
 336         int nid = zone->zone_pgdat->node_id;
 337         unsigned long pfn;
 338
 339         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
 340                 set_page_links(pfn_to_page(pfn), zid, nid, pfn);
 341 }
 342
 343 /* Can fail with -ENOMEM from allocating a wait table with vmalloc() or
 344  * alloc_bootmem_node_nopanic()/memblock_virt_alloc_node_nopanic() */
 345 static int __ref ensure_zone_is_initialized(struct zone *zone,
 346                         unsigned long start_pfn, unsigned long num_pages)
 347 {
 348         if (!zone_is_initialized(zone))
 349                 return init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, num_pages);
 350
 351         return 0;
 352 }
 353
 354 static int __meminit move_pfn_range_left(struct zone *z1, struct zone *z2,
 355                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 356 {
 357         int ret;
 358         unsigned long flags;
 359         unsigned long z1_start_pfn;
 360
 361         ret = ensure_zone_is_initialized(z1, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 362         if (ret)
 363                 return ret;
 364
 365         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 366
 367         /* can't move pfns which are higher than @z2 */
 368         if (end_pfn > zone_end_pfn(z2))
 369                 goto out_fail;
 370         /* the move out part must be at the left most of @z2 */
 371         if (start_pfn > z2->zone_start_pfn)
 372                 goto out_fail;
 373         /* must included/overlap */
 374         if (end_pfn <= z2->zone_start_pfn)
 375                 goto out_fail;
 376
 377         /* use start_pfn for z1's start_pfn if z1 is empty */
 378         if (!zone_is_empty(z1))
 379                 z1_start_pfn = z1->zone_start_pfn;
 380         else
 381                 z1_start_pfn = start_pfn;
 382
 383         resize_zone(z1, z1_start_pfn, end_pfn);
 384         resize_zone(z2, end_pfn, zone_end_pfn(z2));
 385
 386         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 387
 388         fix_zone_id(z1, start_pfn, end_pfn);
 389
 390         return 0;
 391 out_fail:
 392         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 393         return -1;
 394 }
 395
 396 static int __meminit move_pfn_range_right(struct zone *z1, struct zone *z2,
 397                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 398 {
 399         int ret;
 400         unsigned long flags;
 401         unsigned long z2_end_pfn;
 402
 403         ret = ensure_zone_is_initialized(z2, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 404         if (ret)
 405                 return ret;
 406
 407         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 408
 409         /* can't move pfns which are lower than @z1 */
 410         if (z1->zone_start_pfn > start_pfn)
 411                 goto out_fail;
 412         /* the move out part mast at the right most of @z1 */
 413         if (zone_end_pfn(z1) >  end_pfn)
 414                 goto out_fail;
 415         /* must included/overlap */
 416         if (start_pfn >= zone_end_pfn(z1))
 417                 goto out_fail;
 418
 419         /* use end_pfn for z2's end_pfn if z2 is empty */
 420         if (!zone_is_empty(z2))
 421                 z2_end_pfn = zone_end_pfn(z2);
 422         else
 423                 z2_end_pfn = end_pfn;
 424
 425         resize_zone(z1, z1->zone_start_pfn, start_pfn);
 426         resize_zone(z2, start_pfn, z2_end_pfn);
 427
 428         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 429
 430         fix_zone_id(z2, start_pfn, end_pfn);
 431
 432         return 0;
 433 out_fail:
 434         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 435         return -1;
 436 }
 437
 438 static struct zone * __meminit move_pfn_range(int zone_shift,
 439                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 440 {
 441         struct zone *zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
 442         int ret = 0;
 443
 444         if (zone_shift < 0)
 445                 ret = move_pfn_range_left(zone + zone_shift, zone,
 446                                           start_pfn, end_pfn);
 447         else if (zone_shift)
 448                 ret = move_pfn_range_right(zone, zone + zone_shift,
 449                                            start_pfn, end_pfn);
 450
 451         if (ret)
 452                 return NULL;
 453
 454         return zone + zone_shift;
 455 }
 456
 457 static void __meminit grow_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
 458                                       unsigned long end_pfn)
 459 {
 460         unsigned long old_pgdat_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 461
 462         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
 463                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
 464
 465         pgdat->node_spanned_pages = max(old_pgdat_end_pfn, end_pfn) -
 466                                         pgdat->node_start_pfn;
 467 }
 468
 469 static int __meminit __add_zone(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
 470 {
 471         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 472         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 473         int nid = pgdat->node_id;
 474         int zone_type;
 475         unsigned long flags, pfn;
 476         int ret;
 477
 478         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 479         ret = ensure_zone_is_initialized(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
 480         if (ret)
 481                 return ret;
 482
 483         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 484         grow_zone_span(zone, phys_start_pfn, phys_start_pfn + nr_pages);
 485         grow_pgdat_span(zone->zone_pgdat, phys_start_pfn,
 486                         phys_start_pfn + nr_pages);
 487         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 488         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_type,
 489                          phys_start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
 490
 491         /* online_page_range is called later and expects pages reserved */
 492         for (pfn = phys_start_pfn; pfn < phys_start_pfn + nr_pages; pfn++) {
 493                 if (!pfn_valid(pfn))
 494                         continue;
 495
 496                 SetPageReserved(pfn_to_page(pfn));
 497         }
 498         return 0;
 499 }
 500
 501 static int __meminit __add_section(int nid, struct zone *zone,
 502                                         unsigned long phys_start_pfn)
 503 {
 504         int ret;
 505
 506         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
 507                 return -EEXIST;
 508
 509         ret = sparse_add_one_section(zone, phys_start_pfn);
 510
 511         if (ret < 0)
 512                 return ret;
 513
 514         ret = __add_zone(zone, phys_start_pfn);
 515
 516         if (ret < 0)
 517                 return ret;
 518
 519         return register_new_memory(nid, __pfn_to_section(phys_start_pfn));
 520 }
 521
 522 /*
 523  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
 524  * expected that archs that support memory hotplug will
 525  * call this function after deciding the zone to which to
 526  * add the new pages.
 527  */
 528 int __ref __add_pages(int nid, struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 529                         unsigned long nr_pages)
 530 {
 531         unsigned long i;
 532         int err = 0;
 533         int start_sec, end_sec;
 534         struct vmem_altmap *altmap;
 535
 536         clear_zone_contiguous(zone);
 537
 538         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
 539         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
 540         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
 541
 542         altmap = to_vmem_altmap((unsigned long) pfn_to_page(phys_start_pfn));
 543         if (altmap) {
 544                 /*
 545                  * Validate altmap is within bounds of the total request
 546                  */
 547                 if (altmap->base_pfn != phys_start_pfn
 548                                 || vmem_altmap_offset(altmap) > nr_pages) {
 549                         pr_warn_once("memory add fail, invalid altmap\n");
 550                         err = -EINVAL;
 551                         goto out;
 552                 }
 553                 altmap->alloc = 0;
 554         }
 555
 556         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
 557                 err = __add_section(nid, zone, section_nr_to_pfn(i));
 558
 559                 /*
 560                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
 561                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
 562                  * Warning will be printed if there is collision.
 563                  */
 564                 if (err && (err != -EEXIST))
 565                         break;
 566                 err = 0;
 567         }
 568         vmemmap_populate_print_last();
 569 out:
 570         set_zone_contiguous(zone);
 571         return err;
 572 }
 573 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
 574
 575 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 576 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
 577 static int find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 578                                      unsigned long start_pfn,
 579                                      unsigned long end_pfn)
 580 {
 581         struct mem_section *ms;
 582
 583         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 584                 ms = __pfn_to_section(start_pfn);
 585
 586                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 587                         continue;
 588
 589                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
 590                         continue;
 591
 592                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
 593                         continue;
 594
 595                 return start_pfn;
 596         }
 597
 598         return 0;
 599 }
 600
 601 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
 602 static int find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 603                                     unsigned long start_pfn,
 604                                     unsigned long end_pfn)
 605 {
 606         struct mem_section *ms;
 607         unsigned long pfn;
 608
 609         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
 610         pfn = end_pfn - 1;
 611         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SECTION) {
 612                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 613
 614                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 615                         continue;
 616
 617                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
 618                         continue;
 619
 620                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
 621                         continue;
 622
 623                 return pfn;
 624         }
 625
 626         return 0;
 627 }
 628
 629 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 630                              unsigned long end_pfn)
 631 {
 632         unsigned long zone_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 633         unsigned long z = zone_end_pfn(zone); /* zone_end_pfn namespace clash */
 634         unsigned long zone_end_pfn = z;
 635         unsigned long pfn;
 636         struct mem_section *ms;
 637         int nid = zone_to_nid(zone);
 638
 639         zone_span_writelock(zone);
 640         if (zone_start_pfn == start_pfn) {
 641                 /*
 642                  * If the section is smallest section in the zone, it need
 643                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
 644                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 645                  * for shrinking zone.
 646                  */
 647                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
 648                                                 zone_end_pfn);
 649                 if (pfn) {
 650                         zone->zone_start_pfn = pfn;
 651                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn - pfn;
 652                 }
 653         } else if (zone_end_pfn == end_pfn) {
 654                 /*
 655                  * If the section is biggest section in the zone, it need
 656                  * shrink zone->spanned_pages.
 657                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 658                  * shrinking zone.
 659                  */
 660                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone_start_pfn,
 661                                                start_pfn);
 662                 if (pfn)
 663                         zone->spanned_pages = pfn - zone_start_pfn + 1;
 664         }
 665
 666         /*
 667          * The section is not biggest or smallest mem_section in the zone, it
 668          * only creates a hole in the zone. So in this case, we need not
 669          * change the zone. But perhaps, the zone has only hole data. Thus
 670          * it check the zone has only hole or not.
 671          */
 672         pfn = zone_start_pfn;
 673         for (; pfn < zone_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 674                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 675
 676                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 677                         continue;
 678
 679                 if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
 680                         continue;
 681
 682                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 683                 if (start_pfn == pfn)
 684                         continue;
 685
 686                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 687                 zone_span_writeunlock(zone);
 688                 return;
 689         }
 690
 691         /* The zone has no valid section */
 692         zone->zone_start_pfn = 0;
 693         zone->spanned_pages = 0;
 694         zone_span_writeunlock(zone);
 695 }
 696
 697 static void shrink_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
 698                               unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 699 {
 700         unsigned long pgdat_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
 701         unsigned long p = pgdat_end_pfn(pgdat); /* pgdat_end_pfn namespace clash */
 702         unsigned long pgdat_end_pfn = p;
 703         unsigned long pfn;
 704         struct mem_section *ms;
 705         int nid = pgdat->node_id;
 706
 707         if (pgdat_start_pfn == start_pfn) {
 708                 /*
 709                  * If the section is smallest section in the pgdat, it need
 710                  * shrink pgdat->node_start_pfn and pgdat->node_spanned_pages.
 711                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 712                  * for shrinking zone.
 713                  */
 714                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, NULL, end_pfn,
 715                                                 pgdat_end_pfn);
 716                 if (pfn) {
 717                         pgdat->node_start_pfn = pfn;
 718                         pgdat->node_spanned_pages = pgdat_end_pfn - pfn;
 719                 }
 720         } else if (pgdat_end_pfn == end_pfn) {
 721                 /*
 722                  * If the section is biggest section in the pgdat, it need
 723                  * shrink pgdat->node_spanned_pages.
 724                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 725                  * shrinking zone.
 726                  */
 727                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, NULL, pgdat_start_pfn,
 728                                                start_pfn);
 729                 if (pfn)
 730                         pgdat->node_spanned_pages = pfn - pgdat_start_pfn + 1;
 731         }
 732
 733         /*
 734          * If the section is not biggest or smallest mem_section in the pgdat,
 735          * it only creates a hole in the pgdat. So in this case, we need not
 736          * change the pgdat.
 737          * But perhaps, the pgdat has only hole data. Thus it check the pgdat
 738          * has only hole or not.
 739          */
 740         pfn = pgdat_start_pfn;
 741         for (; pfn < pgdat_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 742                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 743
 744                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 745                         continue;
 746
 747                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
 748                         continue;
 749
 750                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 751                 if (start_pfn == pfn)
 752                         continue;
 753
 754                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 755                 return;
 756         }
 757
 758         /* The pgdat has no valid section */
 759         pgdat->node_start_pfn = 0;
 760         pgdat->node_spanned_pages = 0;
 761 }
 762
 763 static void __remove_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn)
 764 {
 765         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 766         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 767         int zone_type;
 768         unsigned long flags;
 769
 770         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 771
 772         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 773         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 774         shrink_pgdat_span(pgdat, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 775         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 776 }
 777
 778 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms,
 779                 unsigned long map_offset)
 780 {
 781         unsigned long start_pfn;
 782         int scn_nr;
 783         int ret = -EINVAL;
 784
 785         if (!valid_section(ms))
 786                 return ret;
 787
 788         ret = unregister_memory_section(ms);
 789         if (ret)
 790                 return ret;
 791
 792         scn_nr = __section_nr(ms);
 793         start_pfn = section_nr_to_pfn(scn_nr);
 794         __remove_zone(zone, start_pfn);
 795
 796         sparse_remove_one_section(zone, ms, map_offset);
 797         return 0;
 798 }
 799
 800 /**
 801  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
 802  * @zone: zone from which pages need to be removed
 803  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
 804  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
 805  *
 806  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
 807  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
 808  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
 809  * calling offline_pages().
 810  */
 811 int __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 812                  unsigned long nr_pages)
 813 {
 814         unsigned long i;
 815         unsigned long map_offset = 0;
 816         int sections_to_remove, ret = 0;
 817
 818         /* In the ZONE_DEVICE case device driver owns the memory region */
 819         if (is_dev_zone(zone)) {
 820                 struct page *page = pfn_to_page(phys_start_pfn);
 821                 struct vmem_altmap *altmap;
 822
 823                 altmap = to_vmem_altmap((unsigned long) page);
 824                 if (altmap)
 825                         map_offset = vmem_altmap_offset(altmap);
 826         } else {
 827                 resource_size_t start, size;
 828
 829                 start = phys_start_pfn << PAGE_SHIFT;
 830                 size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 831
 832                 ret = release_mem_region_adjustable(&iomem_resource, start,
 833                                         size);
 834                 if (ret) {
 835                         resource_size_t endres = start + size - 1;
 836
 837                         pr_warn("Unable to release resource <%pa-%pa> (%d)\n",
 838                                         &start, &endres, ret);
 839                 }
 840         }
 841
 842         clear_zone_contiguous(zone);
 843
 844         /*
 845          * We can only remove entire sections
 846          */
 847         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
 848         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
 849
 850         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
 851         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
 852                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
 853
 854                 ret = __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn), map_offset);
 855                 map_offset = 0;
 856                 if (ret)
 857                         break;
 858         }
 859
 860         set_zone_contiguous(zone);
 861
 862         return ret;
 863 }
 864 EXPORT_SYMBOL_GPL(__remove_pages);
 865 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
 866
 867 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 868 {
 869         int rc = -EINVAL;
 870
 871         get_online_mems();
 872         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 873
 874         if (online_page_callback == generic_online_page) {
 875                 online_page_callback = callback;
 876                 rc = 0;
 877         }
 878
 879         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 880         put_online_mems();
 881
 882         return rc;
 883 }
 884 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
 885
 886 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 887 {
 888         int rc = -EINVAL;
 889
 890         get_online_mems();
 891         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 892
 893         if (online_page_callback == callback) {
 894                 online_page_callback = generic_online_page;
 895                 rc = 0;
 896         }
 897
 898         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 899         put_online_mems();
 900
 901         return rc;
 902 }
 903 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
 904
 905 void __online_page_set_limits(struct page *page)
 906 {
 907 }
 908 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_set_limits);
 909
 910 void __online_page_increment_counters(struct page *page)
 911 {
 912         adjust_managed_page_count(page, 1);
 913 }
 914 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_increment_counters);
 915
 916 void __online_page_free(struct page *page)
 917 {
 918         __free_reserved_page(page);
 919 }
 920 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_free);
 921
 922 static void generic_online_page(struct page *page)
 923 {
 924         __online_page_set_limits(page);
 925         __online_page_increment_counters(page);
 926         __online_page_free(page);
 927 }
 928
 929 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 930                         void *arg)
 931 {
 932         unsigned long i;
 933         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
 934         struct page *page;
 935         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
 936                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 937                         page = pfn_to_page(start_pfn + i);
 938                         (*online_page_callback)(page);
 939                         onlined_pages++;
 940                 }
 941         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
 942         return 0;
 943 }
 944
 945 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
 946 /*
 947  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit onlining of a node which doesn't have
 948  * normal memory.
 949  */
 950 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 951 {
 952         return true;
 953 }
 954 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 955 /* ensure every online node has NORMAL memory */
 956 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 957 {
 958         return node_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
 959 }
 960 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 961
 962 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
 963 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
 964         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
 965 {
 966         int nid = zone_to_nid(zone);
 967         enum zone_type zone_last = ZONE_NORMAL;
 968
 969         /*
 970          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 971          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
 972          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
 973          *
 974          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
 975          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
 976          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 977          */
 978         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
 979                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 980
 981         /*
 982          * if the memory to be online is in a zone of 0...zone_last, and
 983          * the zones of 0...zone_last don't have memory before online, we will
 984          * need to set the node to node_states[N_NORMAL_MEMORY] after
 985          * the memory is online.
 986          */
 987         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
 988                 arg->status_change_nid_normal = nid;
 989         else
 990                 arg->status_change_nid_normal = -1;
 991
 992 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 993         /*
 994          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
 995          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
 996          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
 997          *
 998          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 999          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1000          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1001          */
1002         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1003         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1004                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1005
1006         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
1007                 arg->status_change_nid_high = nid;
1008         else
1009                 arg->status_change_nid_high = -1;
1010 #else
1011         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1012 #endif
1013
1014         /*
1015          * if the node don't have memory befor online, we will need to
1016          * set the node to node_states[N_MEMORY] after the memory
1017          * is online.
1018          */
1019         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
1020                 arg->status_change_nid = nid;
1021         else
1022                 arg->status_change_nid = -1;
1023 }
1024
1025 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
1026 {
1027         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1028                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1029
1030         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
1031                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1032
1033         node_set_state(node, N_MEMORY);
1034 }
1035
1036 int zone_can_shift(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
1037                    enum zone_type target)
1038 {
1039         struct zone *zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
1040         enum zone_type idx = zone_idx(zone);
1041         int i;
1042
1043         if (idx < target) {
1044                 /* pages must be at end of current zone */
1045                 if (pfn + nr_pages != zone_end_pfn(zone))
1046                         return 0;
1047
1048                 /* no zones in use between current zone and target */
1049                 for (i = idx + 1; i < target; i++)
1050                         if (zone_is_initialized(zone - idx + i))
1051                                 return 0;
1052         }
1053
1054         if (target < idx) {
1055                 /* pages must be at beginning of current zone */
1056                 if (pfn != zone->zone_start_pfn)
1057                         return 0;
1058
1059                 /* no zones in use between current zone and target */
1060                 for (i = target + 1; i < idx; i++)
1061                         if (zone_is_initialized(zone - idx + i))
1062                                 return 0;
1063         }
1064
1065         return target - idx;
1066 }
1067
1068 /* Must be protected by mem_hotplug_begin() */
1069 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, int online_type)
1070 {
1071         unsigned long flags;
1072         unsigned long onlined_pages = 0;
1073         struct zone *zone;
1074         int need_zonelists_rebuild = 0;
1075         int nid;
1076         int ret;
1077         struct memory_notify arg;
1078         int zone_shift = 0;
1079
1080         /*
1081          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
1082          * The section can't be removed here because of the
1083          * memory_block->state_mutex.
1084          */
1085         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
1086
1087         if ((zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL ||
1088             online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE) &&
1089             !can_online_high_movable(zone))
1090                 return -EINVAL;
1091
1092         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL)
1093                 zone_shift = zone_can_shift(pfn, nr_pages, ZONE_NORMAL);
1094         else if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE)
1095                 zone_shift = zone_can_shift(pfn, nr_pages, ZONE_MOVABLE);
1096
1097         zone = move_pfn_range(zone_shift, pfn, pfn + nr_pages);
1098         if (!zone)
1099                 return -EINVAL;
1100
1101         arg.start_pfn = pfn;
1102         arg.nr_pages = nr_pages;
1103         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
1104
1105         nid = zone_to_nid(zone);
1106
1107         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
1108         ret = notifier_to_errno(ret);
1109         if (ret)
1110                 goto failed_addition;
1111
1112         /*
1113          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
1114          * This means the page allocator ignores this zone.
1115          * So, zonelist must be updated after online.
1116          */
1117         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1118         if (!populated_zone(zone)) {
1119                 need_zonelists_rebuild = 1;
1120                 build_all_zonelists(NULL, zone);
1121         }
1122
1123         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
1124                 online_pages_range);
1125         if (ret) {
1126                 if (need_zonelists_rebuild)
1127                         zone_pcp_reset(zone);
1128                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1129                 goto failed_addition;
1130         }
1131
1132         zone->present_pages += onlined_pages;
1133
1134         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1135         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
1136         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1137
1138         if (onlined_pages) {
1139                 node_states_set_node(nid, &arg);
1140                 if (need_zonelists_rebuild)
1141                         build_all_zonelists(NULL, NULL);
1142                 else
1143                         zone_pcp_update(zone);
1144         }
1145
1146         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1147
1148         init_per_zone_wmark_min();
1149
1150         if (onlined_pages) {
1151                 kswapd_run(nid);
1152                 kcompactd_run(nid);
1153         }
1154
1155         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1156
1157         writeback_set_ratelimit();
1158
1159         if (onlined_pages)
1160                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
1161         return 0;
1162
1163 failed_addition:
1164         pr_debug("online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1165                  (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
1166                  (((unsigned long long) pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1);
1167         memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
1168         return ret;
1169 }
1170 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
1171
1172 static void reset_node_present_pages(pg_data_t *pgdat)
1173 {
1174         struct zone *z;
1175
1176         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
1177                 z->present_pages = 0;
1178
1179         pgdat->node_present_pages = 0;
1180 }
1181
1182 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1183 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
1184 {
1185         struct pglist_data *pgdat;
1186         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1187         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1188         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
1189
1190         pgdat = NODE_DATA(nid);
1191         if (!pgdat) {
1192                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
1193                 if (!pgdat)
1194                         return NULL;
1195
1196                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
1197         } else {
1198                 /* Reset the nr_zones, order and classzone_idx before reuse */
1199                 pgdat->nr_zones = 0;
1200                 pgdat->kswapd_order = 0;
1201                 pgdat->kswapd_classzone_idx = 0;
1202         }
1203
1204         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
1205
1206         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
1207         free_area_init_node(nid, zones_size, start_pfn, zholes_size);
1208         pgdat->per_cpu_nodestats = alloc_percpu(struct per_cpu_nodestat);
1209
1210         /*
1211          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
1212          * to access not-initialized zonelist, build here.
1213          */
1214         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1215         build_all_zonelists(pgdat, NULL);
1216         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1217
1218         /*
1219          * zone->managed_pages is set to an approximate value in
1220          * free_area_init_core(), which will cause
1221          * /sys/device/system/node/nodeX/meminfo has wrong data.
1222          * So reset it to 0 before any memory is onlined.
1223          */
1224         reset_node_managed_pages(pgdat);
1225
1226         /*
1227          * When memory is hot-added, all the memory is in offline state. So
1228          * clear all zones' present_pages because they will be updated in
1229          * online_pages() and offline_pages().
1230          */
1231         reset_node_present_pages(pgdat);
1232
1233         return pgdat;
1234 }
1235
1236 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
1237 {
1238         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
1239         free_percpu(pgdat->per_cpu_nodestats);
1240         arch_free_nodedata(pgdat);
1241         return;
1242 }
1243
1244
1245 /**
1246  * try_online_node - online a node if offlined
1247  *
1248  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1249  */
1250 int try_online_node(int nid)
1251 {
1252         pg_data_t       *pgdat;
1253         int     ret;
1254
1255         if (node_online(nid))
1256                 return 0;
1257
1258         mem_hotplug_begin();
1259         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, 0);
1260         if (!pgdat) {
1261                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
1262                 ret = -ENOMEM;
1263                 goto out;
1264         }
1265         node_set_online(nid);
1266         ret = register_one_node(nid);
1267         BUG_ON(ret);
1268
1269         if (pgdat->node_zonelists->_zonerefs->zone == NULL) {
1270                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1271                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1272                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1273         }
1274
1275 out:
1276         mem_hotplug_done();
1277         return ret;
1278 }
1279
1280 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1281 {
1282         u64 start_pfn = PFN_DOWN(start);
1283         u64 nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
1284
1285         /* Memory range must be aligned with section */
1286         if ((start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK) ||
1287             (nr_pages % PAGES_PER_SECTION) || (!nr_pages)) {
1288                 pr_err("Section-unaligned hotplug range: start 0x%llx, size 0x%llx\n",
1289                                 (unsigned long long)start,
1290                                 (unsigned long long)size);
1291                 return -EINVAL;
1292         }
1293
1294         return 0;
1295 }
1296
1297 /*
1298  * If movable zone has already been setup, newly added memory should be check.
1299  * If its address is higher than movable zone, it should be added as movable.
1300  * Without this check, movable zone may overlap with other zone.
1301  */
1302 static int should_add_memory_movable(int nid, u64 start, u64 size)
1303 {
1304         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
1305         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1306         struct zone *movable_zone = pgdat->node_zones + ZONE_MOVABLE;
1307
1308         if (zone_is_empty(movable_zone))
1309                 return 0;
1310
1311         if (movable_zone->zone_start_pfn <= start_pfn)
1312                 return 1;
1313
1314         return 0;
1315 }
1316
1317 int zone_for_memory(int nid, u64 start, u64 size, int zone_default,
1318                 bool for_device)
1319 {
1320 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
1321         if (for_device)
1322                 return ZONE_DEVICE;
1323 #endif
1324         if (should_add_memory_movable(nid, start, size))
1325                 return ZONE_MOVABLE;
1326
1327         return zone_default;
1328 }
1329
1330 static int online_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1331 {
1332         return memory_block_change_state(mem, MEM_ONLINE, MEM_OFFLINE);
1333 }
1334
1335 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1336 int __ref add_memory_resource(int nid, struct resource *res, bool online)
1337 {
1338         u64 start, size;
1339         pg_data_t *pgdat = NULL;
1340         bool new_pgdat;
1341         bool new_node;
1342         int ret;
1343
1344         start = res->start;
1345         size = resource_size(res);
1346
1347         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1348         if (ret)
1349                 return ret;
1350
1351         {       /* Stupid hack to suppress address-never-null warning */
1352                 void *p = NODE_DATA(nid);
1353                 new_pgdat = !p;
1354         }
1355
1356         mem_hotplug_begin();
1357
1358         /*
1359          * Add new range to memblock so that when hotadd_new_pgdat() is called
1360          * to allocate new pgdat, get_pfn_range_for_nid() will be able to find
1361          * this new range and calculate total pages correctly.  The range will
1362          * be removed at hot-remove time.
1363          */
1364         memblock_add_node(start, size, nid);
1365
1366         new_node = !node_online(nid);
1367         if (new_node) {
1368                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
1369                 ret = -ENOMEM;
1370                 if (!pgdat)
1371                         goto error;
1372         }
1373
1374         /* call arch's memory hotadd */
1375         ret = arch_add_memory(nid, start, size, false);
1376
1377         if (ret < 0)
1378                 goto error;
1379
1380         /* we online node here. we can't roll back from here. */
1381         node_set_online(nid);
1382
1383         if (new_node) {
1384                 ret = register_one_node(nid);
1385                 /*
1386                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
1387                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1388                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1389                  */
1390                 BUG_ON(ret);
1391         }
1392
1393         /* create new memmap entry */
1394         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1395
1396         /* online pages if requested */
1397         if (online)
1398                 walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1),
1399                                   NULL, online_memory_block);
1400
1401         goto out;
1402
1403 error:
1404         /* rollback pgdat allocation and others */
1405         if (new_pgdat)
1406                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
1407         memblock_remove(start, size);
1408
1409 out:
1410         mem_hotplug_done();
1411         return ret;
1412 }
1413 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory_resource);
1414
1415 int __ref add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1416 {
1417         struct resource *res;
1418         int ret;
1419
1420         res = register_memory_resource(start, size);
1421         if (IS_ERR(res))
1422                 return PTR_ERR(res);
1423
1424         ret = add_memory_resource(nid, res, memhp_auto_online);
1425         if (ret < 0)
1426                 release_memory_resource(res);
1427         return ret;
1428 }
1429 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1430
1431 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1432 /*
1433  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
1434  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
1435  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
1436  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
1437  * be located at the start of the pageblock
1438  */
1439 static inline int pageblock_free(struct page *page)
1440 {
1441         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
1442 }
1443
1444 /* Return the start of the next active pageblock after a given page */
1445 static struct page *next_active_pageblock(struct page *page)
1446 {
1447         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
1448         BUG_ON(page_to_pfn(page) & (pageblock_nr_pages - 1));
1449
1450         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
1451         if (pageblock_free(page)) {
1452                 int order;
1453                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
1454                 order = page_order(page);
1455                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
1456                         return page + (1 << order);
1457         }
1458
1459         return page + pageblock_nr_pages;
1460 }
1461
1462 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
1463 bool is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1464 {
1465         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
1466         struct page *end_page = page + nr_pages;
1467
1468         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
1469         for (; page < end_page; page = next_active_pageblock(page)) {
1470                 if (!is_pageblock_removable_nolock(page))
1471                         return false;
1472                 cond_resched();
1473         }
1474
1475         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
1476         return true;
1477 }
1478
1479 /*
1480  * Confirm all pages in a range [start, end) is belongs to the same zone.
1481  */
1482 int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1483 {
1484         unsigned long pfn, sec_end_pfn;
1485         struct zone *zone = NULL;
1486         struct page *page;
1487         int i;
1488         for (pfn = start_pfn, sec_end_pfn = SECTION_ALIGN_UP(start_pfn);
1489              pfn < end_pfn;
1490              pfn = sec_end_pfn + 1, sec_end_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1491                 /* Make sure the memory section is present first */
1492                 if (!present_section_nr(pfn_to_section_nr(pfn)))
1493                         continue;
1494                 for (; pfn < sec_end_pfn && pfn < end_pfn;
1495                      pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1496                         i = 0;
1497                         /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1498                         while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) &&
1499                                 !pfn_valid_within(pfn + i))
1500                                 i++;
1501                         if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES)
1502                                 continue;
1503                         page = pfn_to_page(pfn + i);
1504                         if (zone && page_zone(page) != zone)
1505                                 return 0;
1506                         zone = page_zone(page);
1507                 }
1508         }
1509         return 1;
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages
1514  * and hugepages). We scan pfn because it's much easier than scanning over
1515  * linked list. This function returns the pfn of the first found movable
1516  * page if it's found, otherwise 0.
1517  */
1518 static unsigned long scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end)
1519 {
1520         unsigned long pfn;
1521         struct page *page;
1522         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1523                 if (pfn_valid(pfn)) {
1524                         page = pfn_to_page(pfn);
1525                         if (PageLRU(page))
1526                                 return pfn;
1527                         if (PageHuge(page)) {
1528                                 if (page_huge_active(page))
1529                                         return pfn;
1530                                 else
1531                                         pfn = round_up(pfn + 1,
1532                                                 1 << compound_order(page)) - 1;
1533                         }
1534                 }
1535         }
1536         return 0;
1537 }
1538
1539 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long private,
1540                 int **result)
1541 {
1542         gfp_t gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE;
1543         int nid = page_to_nid(page);
1544         nodemask_t nmask = node_states[N_MEMORY];
1545         struct page *new_page = NULL;
1546
1547         /*
1548          * TODO: allocate a destination hugepage from a nearest neighbor node,
1549          * accordance with memory policy of the user process if possible. For
1550          * now as a simple work-around, we use the next node for destination.
1551          */
1552         if (PageHuge(page))
1553                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
1554                                         next_node_in(nid, nmask));
1555
1556         node_clear(nid, nmask);
1557
1558         if (PageHighMem(page)
1559             || (zone_idx(page_zone(page)) == ZONE_MOVABLE))
1560                 gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
1561
1562         if (!nodes_empty(nmask))
1563                 new_page = __alloc_pages_nodemask(gfp_mask, 0,
1564                                         node_zonelist(nid, gfp_mask), &nmask);
1565         if (!new_page)
1566                 new_page = __alloc_pages(gfp_mask, 0,
1567                                         node_zonelist(nid, gfp_mask));
1568
1569         return new_page;
1570 }
1571
1572 #define NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES        (256)
1573 static int
1574 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1575 {
1576         unsigned long pfn;
1577         struct page *page;
1578         int move_pages = NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES;
1579         int not_managed = 0;
1580         int ret = 0;
1581         LIST_HEAD(source);
1582
1583         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn && move_pages > 0; pfn++) {
1584                 if (!pfn_valid(pfn))
1585                         continue;
1586                 page = pfn_to_page(pfn);
1587
1588                 if (PageHuge(page)) {
1589                         struct page *head = compound_head(page);
1590                         pfn = page_to_pfn(head) + (1<<compound_order(head)) - 1;
1591                         if (compound_order(head) > PFN_SECTION_SHIFT) {
1592                                 ret = -EBUSY;
1593                                 break;
1594                         }
1595                         if (isolate_huge_page(page, &source))
1596                                 move_pages -= 1 << compound_order(head);
1597                         continue;
1598                 }
1599
1600                 if (!get_page_unless_zero(page))
1601                         continue;
1602                 /*
1603                  * We can skip free pages. And we can only deal with pages on
1604                  * LRU.
1605                  */
1606                 ret = isolate_lru_page(page);
1607                 if (!ret) { /* Success */
1608                         put_page(page);
1609                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1610                         move_pages--;
1611                         inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1612                                             page_is_file_cache(page));
1613
1614                 } else {
1615 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1616                         pr_alert("removing pfn %lx from LRU failed\n", pfn);
1617                         dump_page(page, "failed to remove from LRU");
1618 #endif
1619                         put_page(page);
1620                         /* Because we don't have big zone->lock. we should
1621                            check this again here. */
1622                         if (page_count(page)) {
1623                                 not_managed++;
1624                                 ret = -EBUSY;
1625                                 break;
1626                         }
1627                 }
1628         }
1629         if (!list_empty(&source)) {
1630                 if (not_managed) {
1631                         putback_movable_pages(&source);
1632                         goto out;
1633                 }
1634
1635                 /* Allocate a new page from the nearest neighbor node */
1636                 ret = migrate_pages(&source, new_node_page, NULL, 0,
1637                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1638                 if (ret)
1639                         putback_movable_pages(&source);
1640         }
1641 out:
1642         return ret;
1643 }
1644
1645 /*
1646  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
1647  */
1648 static int
1649 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1650                         void *data)
1651 {
1652         __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
1653         return 0;
1654 }
1655
1656 static void
1657 offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1658 {
1659         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, NULL,
1660                                 offline_isolated_pages_cb);
1661 }
1662
1663 /*
1664  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
1665  */
1666 static int
1667 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1668                         void *data)
1669 {
1670         int ret;
1671         long offlined = *(long *)data;
1672         ret = test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages, true);
1673         offlined = nr_pages;
1674         if (!ret)
1675                 *(long *)data += offlined;
1676         return ret;
1677 }
1678
1679 static long
1680 check_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1681 {
1682         long offlined = 0;
1683         int ret;
1684
1685         ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, &offlined,
1686                         check_pages_isolated_cb);
1687         if (ret < 0)
1688                 offlined = (long)ret;
1689         return offlined;
1690 }
1691
1692 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1693 /*
1694  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit offlining of a node which doesn't have
1695  * normal memory.
1696  */
1697 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1698 {
1699         return true;
1700 }
1701 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1702 /* ensure the node has NORMAL memory if it is still online */
1703 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1704 {
1705         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1706         unsigned long present_pages = 0;
1707         enum zone_type zt;
1708
1709         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1710                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1711
1712         if (present_pages > nr_pages)
1713                 return true;
1714
1715         present_pages = 0;
1716         for (; zt <= ZONE_MOVABLE; zt++)
1717                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1718
1719         /*
1720          * we can't offline the last normal memory until all
1721          * higher memory is offlined.
1722          */
1723         return present_pages == 0;
1724 }
1725 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1726
1727 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1728 {
1729 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1730         /*
1731          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
1732          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
1733          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
1734          * for the kernel.
1735          *
1736          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
1737          * SRAT is parsed, we don't know about it.
1738          *
1739          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
1740          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
1741          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
1742          *
1743          * Since on modern servers, one node could have double-digit
1744          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
1745          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
1746          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
1747          * the kernel away from hotpluggable memory.
1748          */
1749         memblock_set_bottom_up(true);
1750         movable_node_enabled = true;
1751 #else
1752         pr_warn("movable_node option not supported\n");
1753 #endif
1754         return 0;
1755 }
1756 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1757
1758 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1759 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1760                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1761 {
1762         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1763         unsigned long present_pages = 0;
1764         enum zone_type zt, zone_last = ZONE_NORMAL;
1765
1766         /*
1767          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1768          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
1769          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
1770          *
1771          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
1772          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
1773          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1774          */
1775         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
1776                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1777
1778         /*
1779          * check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1780          * If the memory to be offline is in a zone of 0...zone_last,
1781          * and it is the last present memory, 0...zone_last will
1782          * become empty after offline , thus we can determind we will
1783          * need to clear the node from node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1784          */
1785         for (zt = 0; zt <= zone_last; zt++)
1786                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1787         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1788                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1789         else
1790                 arg->status_change_nid_normal = -1;
1791
1792 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1793         /*
1794          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
1795          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
1796          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
1797          *
1798          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1799          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1800          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1801          */
1802         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1803         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1804                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1805
1806         for (; zt <= zone_last; zt++)
1807                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1808         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1809                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1810         else
1811                 arg->status_change_nid_high = -1;
1812 #else
1813         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1814 #endif
1815
1816         /*
1817          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which have 0...ZONE_MOVABLE
1818          */
1819         zone_last = ZONE_MOVABLE;
1820
1821         /*
1822          * check whether node_states[N_HIGH_MEMORY] will be changed
1823          * If we try to offline the last present @nr_pages from the node,
1824          * we can determind we will need to clear the node from
1825          * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1826          */
1827         for (; zt <= zone_last; zt++)
1828                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1829         if (nr_pages >= present_pages)
1830                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1831         else
1832                 arg->status_change_nid = -1;
1833 }
1834
1835 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1836 {
1837         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1838                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1839
1840         if ((N_MEMORY != N_NORMAL_MEMORY) &&
1841             (arg->status_change_nid_high >= 0))
1842                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1843
1844         if ((N_MEMORY != N_HIGH_MEMORY) &&
1845             (arg->status_change_nid >= 0))
1846                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1847 }
1848
1849 static int __ref __offline_pages(unsigned long start_pfn,
1850                   unsigned long end_pfn, unsigned long timeout)
1851 {
1852         unsigned long pfn, nr_pages, expire;
1853         long offlined_pages;
1854         int ret, drain, retry_max, node;
1855         unsigned long flags;
1856         struct zone *zone;
1857         struct memory_notify arg;
1858
1859         /* at least, alignment against pageblock is necessary */
1860         if (!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages))
1861                 return -EINVAL;
1862         if (!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages))
1863                 return -EINVAL;
1864         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1865            we assume this for now. .*/
1866         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn))
1867                 return -EINVAL;
1868
1869         zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
1870         node = zone_to_nid(zone);
1871         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
1872
1873         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !can_offline_normal(zone, nr_pages))
1874                 return -EINVAL;
1875
1876         /* set above range as isolated */
1877         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1878                                        MIGRATE_MOVABLE, true);
1879         if (ret)
1880                 return ret;
1881
1882         arg.start_pfn = start_pfn;
1883         arg.nr_pages = nr_pages;
1884         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1885
1886         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1887         ret = notifier_to_errno(ret);
1888         if (ret)
1889                 goto failed_removal;
1890
1891         pfn = start_pfn;
1892         expire = jiffies + timeout;
1893         drain = 0;
1894         retry_max = 5;
1895 repeat:
1896         /* start memory hot removal */
1897         ret = -EAGAIN;
1898         if (time_after(jiffies, expire))
1899                 goto failed_removal;
1900         ret = -EINTR;
1901         if (signal_pending(current))
1902                 goto failed_removal;
1903         ret = 0;
1904         if (drain) {
1905                 lru_add_drain_all();
1906                 cond_resched();
1907                 drain_all_pages(zone);
1908         }
1909
1910         pfn = scan_movable_pages(start_pfn, end_pfn);
1911         if (pfn) { /* We have movable pages */
1912                 ret = do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1913                 if (!ret) {
1914                         drain = 1;
1915                         goto repeat;
1916                 } else {
1917                         if (ret < 0)
1918                                 if (--retry_max == 0)
1919                                         goto failed_removal;
1920                         yield();
1921                         drain = 1;
1922                         goto repeat;
1923                 }
1924         }
1925         /* drain all zone's lru pagevec, this is asynchronous... */
1926         lru_add_drain_all();
1927         yield();
1928         /* drain pcp pages, this is synchronous. */
1929         drain_all_pages(zone);
1930         /*
1931          * dissolve free hugepages in the memory block before doing offlining
1932          * actually in order to make hugetlbfs's object counting consistent.
1933          */
1934         ret = dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1935         if (ret)
1936                 goto failed_removal;
1937         /* check again */
1938         offlined_pages = check_pages_isolated(start_pfn, end_pfn);
1939         if (offlined_pages < 0) {
1940                 ret = -EBUSY;
1941                 goto failed_removal;
1942         }
1943         pr_info("Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
1944         /* Ok, all of our target is isolated.
1945            We cannot do rollback at this point. */
1946         offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1947         /* reset pagetype flags and makes migrate type to be MOVABLE */
1948         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1949         /* removal success */
1950         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -offlined_pages);
1951         zone->present_pages -= offlined_pages;
1952
1953         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1954         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
1955         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1956
1957         init_per_zone_wmark_min();
1958
1959         if (!populated_zone(zone)) {
1960                 zone_pcp_reset(zone);
1961                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1962                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1963                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1964         } else
1965                 zone_pcp_update(zone);
1966
1967         node_states_clear_node(node, &arg);
1968         if (arg.status_change_nid >= 0) {
1969                 kswapd_stop(node);
1970                 kcompactd_stop(node);
1971         }
1972
1973         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1974         writeback_set_ratelimit();
1975
1976         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1977         return 0;
1978
1979 failed_removal:
1980         pr_debug("memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1981                  (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1982                  ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1);
1983         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1984         /* pushback to free area */
1985         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1986         return ret;
1987 }
1988
1989 /* Must be protected by mem_hotplug_begin() */
1990 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1991 {
1992         return __offline_pages(start_pfn, start_pfn + nr_pages, 120 * HZ);
1993 }
1994 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
1995
1996 /**
1997  * walk_memory_range - walks through all mem sections in [start_pfn, end_pfn)
1998  * @start_pfn: start pfn of the memory range
1999  * @end_pfn: end pfn of the memory range
2000  * @arg: argument passed to func
2001  * @func: callback for each memory section walked
2002  *
2003  * This function walks through all present mem sections in range
2004  * [start_pfn, end_pfn) and call func on each mem section.
2005  *
2006  * Returns the return value of func.
2007  */
2008 int walk_memory_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
2009                 void *arg, int (*func)(struct memory_block *, void *))
2010 {
2011         struct memory_block *mem = NULL;
2012         struct mem_section *section;
2013         unsigned long pfn, section_nr;
2014         int ret;
2015
2016         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
2017                 section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
2018                 if (!present_section_nr(section_nr))
2019                         continue;
2020
2021                 section = __nr_to_section(section_nr);
2022                 /* same memblock? */
2023                 if (mem)
2024                         if ((section_nr >= mem->start_section_nr) &&
2025                             (section_nr <= mem->end_section_nr))
2026                                 continue;
2027
2028                 mem = find_memory_block_hinted(section, mem);
2029                 if (!mem)
2030                         continue;
2031
2032                 ret = func(mem, arg);
2033                 if (ret) {
2034                         kobject_put(&mem->dev.kobj);
2035                         return ret;
2036                 }
2037         }
2038
2039         if (mem)
2040                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
2041
2042         return 0;
2043 }
2044
2045 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
2046 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
2047 {
2048         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
2049
2050         if (unlikely(ret)) {
2051                 phys_addr_t beginpa, endpa;
2052
2053                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
2054                 endpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->end_section_nr + 1))-1;
2055                 pr_warn("removing memory fails, because memory [%pa-%pa] is onlined\n",
2056                         &beginpa, &endpa);
2057         }
2058
2059         return ret;
2060 }
2061
2062 static int check_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2063 {
2064         int cpu;
2065
2066         for_each_present_cpu(cpu) {
2067                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
2068                         /*
2069                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
2070                          * offline this node.
2071                          */
2072                         return -EBUSY;
2073         }
2074
2075         return 0;
2076 }
2077
2078 static void unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2079 {
2080 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
2081         int cpu;
2082
2083         for_each_possible_cpu(cpu)
2084                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
2085                         numa_clear_node(cpu);
2086 #endif
2087 }
2088
2089 static int check_and_unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2090 {
2091         int ret;
2092
2093         ret = check_cpu_on_node(pgdat);
2094         if (ret)
2095                 return ret;
2096
2097         /*
2098          * the node will be offlined when we come here, so we can clear
2099          * the cpu_to_node() now.
2100          */
2101
2102         unmap_cpu_on_node(pgdat);
2103         return 0;
2104 }
2105
2106 /**
2107  * try_offline_node
2108  *
2109  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
2110  *
2111  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2112  * and online/offline operations before this call.
2113  */
2114 void try_offline_node(int nid)
2115 {
2116         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2117         unsigned long start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2118         unsigned long end_pfn = start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2119         unsigned long pfn;
2120
2121         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
2122                 unsigned long section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
2123
2124                 if (!present_section_nr(section_nr))
2125                         continue;
2126
2127                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
2128                         continue;
2129
2130                 /*
2131                  * some memory sections of this node are not removed, and we
2132                  * can't offline node now.
2133                  */
2134                 return;
2135         }
2136
2137         if (check_and_unmap_cpu_on_node(pgdat))
2138                 return;
2139
2140         /*
2141          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
2142          * node now.
2143          */
2144         node_set_offline(nid);
2145         unregister_one_node(nid);
2146 }
2147 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
2148
2149 /**
2150  * remove_memory
2151  *
2152  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2153  * and online/offline operations before this call, as required by
2154  * try_offline_node().
2155  */
2156 void __ref remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
2157 {
2158         int ret;
2159
2160         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
2161
2162         mem_hotplug_begin();
2163
2164         /*
2165          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
2166          * whether all memory blocks in question are offline and trigger a BUG()
2167          * if this is not the case.
2168          */
2169         ret = walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1), NULL,
2170                                 check_memblock_offlined_cb);
2171         if (ret)
2172                 BUG();
2173
2174         /* remove memmap entry */
2175         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
2176         memblock_free(start, size);
2177         memblock_remove(start, size);
2178
2179         arch_remove_memory(start, size);
2180
2181         try_offline_node(nid);
2182
2183         mem_hotplug_done();
2184 }
2185 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
2186 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */