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