4b5d245fafc17cbde5c2de63ee516e5f30924cf6
[muen/linux.git] / mm / memblock.c
1 /*
2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
3  *
4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
6  *
7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
11  */
12
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/poison.h>
18 #include <linux/pfn.h>
19 #include <linux/debugfs.h>
20 #include <linux/kmemleak.h>
21 #include <linux/seq_file.h>
22 #include <linux/memblock.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24
25 #include <asm/sections.h>
26 #include <linux/io.h>
27
28 #include "internal.h"
29
30 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
31 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
32 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
33 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS] __initdata_memblock;
34 #endif
35
36 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
37         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
38         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
39         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
40         .memory.name            = "memory",
41
42         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
43         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
44         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
45         .reserved.name          = "reserved",
46
47 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
48         .physmem.regions        = memblock_physmem_init_regions,
49         .physmem.cnt            = 1,    /* empty dummy entry */
50         .physmem.max            = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
51         .physmem.name           = "physmem",
52 #endif
53
54         .bottom_up              = false,
55         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
56 };
57
58 int memblock_debug __initdata_memblock;
59 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock = false;
60 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
61 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
62 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
63
64 ulong __init_memblock choose_memblock_flags(void)
65 {
66         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
67 }
68
69 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
70 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
71 {
72         return *size = min(*size, PHYS_ADDR_MAX - base);
73 }
74
75 /*
76  * Address comparison utilities
77  */
78 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
79                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
80 {
81         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
82 }
83
84 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
85                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
86 {
87         unsigned long i;
88
89         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
90                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
91                                            type->regions[i].size))
92                         break;
93         return i < type->cnt;
94 }
95
96 /*
97  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
98  * @start: start of candidate range
99  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
100  * @size: size of free area to find
101  * @align: alignment of free area to find
102  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
103  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
104  *
105  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
106  *
107  * RETURNS:
108  * Found address on success, 0 on failure.
109  */
110 static phys_addr_t __init_memblock
111 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
112                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
113                                 ulong flags)
114 {
115         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
116         u64 i;
117
118         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
119                 this_start = clamp(this_start, start, end);
120                 this_end = clamp(this_end, start, end);
121
122                 cand = round_up(this_start, align);
123                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
124                         return cand;
125         }
126
127         return 0;
128 }
129
130 /**
131  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
132  * @start: start of candidate range
133  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
134  * @size: size of free area to find
135  * @align: alignment of free area to find
136  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
137  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
138  *
139  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
140  *
141  * RETURNS:
142  * Found address on success, 0 on failure.
143  */
144 static phys_addr_t __init_memblock
145 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
146                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
147                                ulong flags)
148 {
149         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
150         u64 i;
151
152         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
153                                         NULL) {
154                 this_start = clamp(this_start, start, end);
155                 this_end = clamp(this_end, start, end);
156
157                 if (this_end < size)
158                         continue;
159
160                 cand = round_down(this_end - size, align);
161                 if (cand >= this_start)
162                         return cand;
163         }
164
165         return 0;
166 }
167
168 /**
169  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
170  * @size: size of free area to find
171  * @align: alignment of free area to find
172  * @start: start of candidate range
173  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
174  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
175  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
176  *
177  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
178  *
179  * When allocation direction is bottom-up, the @start should be greater
180  * than the end of the kernel image. Otherwise, it will be trimmed. The
181  * reason is that we want the bottom-up allocation just near the kernel
182  * image so it is highly likely that the allocated memory and the kernel
183  * will reside in the same node.
184  *
185  * If bottom-up allocation failed, will try to allocate memory top-down.
186  *
187  * RETURNS:
188  * Found address on success, 0 on failure.
189  */
190 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
191                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
192                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
193 {
194         phys_addr_t kernel_end, ret;
195
196         /* pump up @end */
197         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
198                 end = memblock.current_limit;
199
200         /* avoid allocating the first page */
201         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
202         end = max(start, end);
203         kernel_end = __pa_symbol(_end);
204
205         /*
206          * try bottom-up allocation only when bottom-up mode
207          * is set and @end is above the kernel image.
208          */
209         if (memblock_bottom_up() && end > kernel_end) {
210                 phys_addr_t bottom_up_start;
211
212                 /* make sure we will allocate above the kernel */
213                 bottom_up_start = max(start, kernel_end);
214
215                 /* ok, try bottom-up allocation first */
216                 ret = __memblock_find_range_bottom_up(bottom_up_start, end,
217                                                       size, align, nid, flags);
218                 if (ret)
219                         return ret;
220
221                 /*
222                  * we always limit bottom-up allocation above the kernel,
223                  * but top-down allocation doesn't have the limit, so
224                  * retrying top-down allocation may succeed when bottom-up
225                  * allocation failed.
226                  *
227                  * bottom-up allocation is expected to be fail very rarely,
228                  * so we use WARN_ONCE() here to see the stack trace if
229                  * fail happens.
230                  */
231                 WARN_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE),
232                           "memblock: bottom-up allocation failed, memory hotremove may be affected\n");
233         }
234
235         return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align, nid,
236                                               flags);
237 }
238
239 /**
240  * memblock_find_in_range - find free area in given range
241  * @start: start of candidate range
242  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
243  * @size: size of free area to find
244  * @align: alignment of free area to find
245  *
246  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
247  *
248  * RETURNS:
249  * Found address on success, 0 on failure.
250  */
251 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
252                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
253                                         phys_addr_t align)
254 {
255         phys_addr_t ret;
256         ulong flags = choose_memblock_flags();
257
258 again:
259         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
260                                             NUMA_NO_NODE, flags);
261
262         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
263                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
264                         &size);
265                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
266                 goto again;
267         }
268
269         return ret;
270 }
271
272 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
273 {
274         type->total_size -= type->regions[r].size;
275         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
276                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
277         type->cnt--;
278
279         /* Special case for empty arrays */
280         if (type->cnt == 0) {
281                 WARN_ON(type->total_size != 0);
282                 type->cnt = 1;
283                 type->regions[0].base = 0;
284                 type->regions[0].size = 0;
285                 type->regions[0].flags = 0;
286                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
287         }
288 }
289
290 #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
291 /**
292  * Discard memory and reserved arrays if they were allocated
293  */
294 void __init memblock_discard(void)
295 {
296         phys_addr_t addr, size;
297
298         if (memblock.reserved.regions != memblock_reserved_init_regions) {
299                 addr = __pa(memblock.reserved.regions);
300                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
301                                   memblock.reserved.max);
302                 __memblock_free_late(addr, size);
303         }
304
305         if (memblock.memory.regions != memblock_memory_init_regions) {
306                 addr = __pa(memblock.memory.regions);
307                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
308                                   memblock.memory.max);
309                 __memblock_free_late(addr, size);
310         }
311 }
312 #endif
313
314 /**
315  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
316  * @type: memblock type of the regions array being doubled
317  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
318  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
319  *
320  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
321  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
322  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
323  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
324  * not overlap.
325  *
326  * RETURNS:
327  * 0 on success, -1 on failure.
328  */
329 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
330                                                 phys_addr_t new_area_start,
331                                                 phys_addr_t new_area_size)
332 {
333         struct memblock_region *new_array, *old_array;
334         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
335         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
336         int use_slab = slab_is_available();
337         int *in_slab;
338
339         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
340          * of memory that aren't suitable for allocation
341          */
342         if (!memblock_can_resize)
343                 return -1;
344
345         /* Calculate new doubled size */
346         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
347         new_size = old_size << 1;
348         /*
349          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
350          *   so we can free them completely later.
351          */
352         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
353         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
354
355         /* Retrieve the slab flag */
356         if (type == &memblock.memory)
357                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
358         else
359                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
360
361         /* Try to find some space for it.
362          *
363          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
364          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
365          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
366          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
367          *
368          * This should however not be an issue for now, as we currently only
369          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
370          * is active for memory hotplug operations
371          */
372         if (use_slab) {
373                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
374                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
375         } else {
376                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
377                 if (type != &memblock.reserved)
378                         new_area_start = new_area_size = 0;
379
380                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
381                                                 memblock.current_limit,
382                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
383                 if (!addr && new_area_size)
384                         addr = memblock_find_in_range(0,
385                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
386                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
387
388                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
389         }
390         if (!addr) {
391                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
392                        type->name, type->max, type->max * 2);
393                 return -1;
394         }
395
396         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
397                         type->name, type->max * 2, (u64)addr,
398                         (u64)addr + new_size - 1);
399
400         /*
401          * Found space, we now need to move the array over before we add the
402          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
403          * full.
404          */
405         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
406         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
407         old_array = type->regions;
408         type->regions = new_array;
409         type->max <<= 1;
410
411         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
412         if (*in_slab)
413                 kfree(old_array);
414         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
415                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
416                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
417
418         /*
419          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
420          * needn't do it
421          */
422         if (!use_slab)
423                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
424
425         /* Update slab flag */
426         *in_slab = use_slab;
427
428         return 0;
429 }
430
431 /**
432  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
433  * @type: memblock type to scan
434  *
435  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
436  */
437 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
438 {
439         int i = 0;
440
441         /* cnt never goes below 1 */
442         while (i < type->cnt - 1) {
443                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
444                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
445
446                 if (this->base + this->size != next->base ||
447                     memblock_get_region_node(this) !=
448                     memblock_get_region_node(next) ||
449                     this->flags != next->flags) {
450                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
451                         i++;
452                         continue;
453                 }
454
455                 this->size += next->size;
456                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
457                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
458                 type->cnt--;
459         }
460 }
461
462 /**
463  * memblock_insert_region - insert new memblock region
464  * @type:       memblock type to insert into
465  * @idx:        index for the insertion point
466  * @base:       base address of the new region
467  * @size:       size of the new region
468  * @nid:        node id of the new region
469  * @flags:      flags of the new region
470  *
471  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
472  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
473  */
474 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
475                                                    int idx, phys_addr_t base,
476                                                    phys_addr_t size,
477                                                    int nid, unsigned long flags)
478 {
479         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
480
481         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
482         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
483         rgn->base = base;
484         rgn->size = size;
485         rgn->flags = flags;
486         memblock_set_region_node(rgn, nid);
487         type->cnt++;
488         type->total_size += size;
489 }
490
491 /**
492  * memblock_add_range - add new memblock region
493  * @type: memblock type to add new region into
494  * @base: base address of the new region
495  * @size: size of the new region
496  * @nid: nid of the new region
497  * @flags: flags of the new region
498  *
499  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
500  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
501  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
502  * compatible regions are merged) after the addition.
503  *
504  * RETURNS:
505  * 0 on success, -errno on failure.
506  */
507 int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
508                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
509                                 int nid, unsigned long flags)
510 {
511         bool insert = false;
512         phys_addr_t obase = base;
513         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
514         int idx, nr_new;
515         struct memblock_region *rgn;
516
517         if (!size)
518                 return 0;
519
520         /* special case for empty array */
521         if (type->regions[0].size == 0) {
522                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
523                 type->regions[0].base = base;
524                 type->regions[0].size = size;
525                 type->regions[0].flags = flags;
526                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
527                 type->total_size = size;
528                 return 0;
529         }
530 repeat:
531         /*
532          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
533          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
534          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
535          */
536         base = obase;
537         nr_new = 0;
538
539         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
540                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
541                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
542
543                 if (rbase >= end)
544                         break;
545                 if (rend <= base)
546                         continue;
547                 /*
548                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
549                  * area, insert that portion.
550                  */
551                 if (rbase > base) {
552 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
553                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
554 #endif
555                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
556                         nr_new++;
557                         if (insert)
558                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
559                                                        rbase - base, nid,
560                                                        flags);
561                 }
562                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
563                 base = min(rend, end);
564         }
565
566         /* insert the remaining portion */
567         if (base < end) {
568                 nr_new++;
569                 if (insert)
570                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
571                                                nid, flags);
572         }
573
574         if (!nr_new)
575                 return 0;
576
577         /*
578          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
579          * insertions; otherwise, merge and return.
580          */
581         if (!insert) {
582                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
583                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
584                                 return -ENOMEM;
585                 insert = true;
586                 goto repeat;
587         } else {
588                 memblock_merge_regions(type);
589                 return 0;
590         }
591 }
592
593 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
594                                        int nid)
595 {
596         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
597 }
598
599 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
600 {
601         phys_addr_t end = base + size - 1;
602
603         memblock_dbg("memblock_add: [%pa-%pa] %pF\n",
604                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
605
606         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
607 }
608
609 /**
610  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
611  * @type: memblock type to isolate range for
612  * @base: base of range to isolate
613  * @size: size of range to isolate
614  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
615  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
616  *
617  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
618  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
619  * which may create at most two more regions.  The index of the first
620  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
621  *
622  * RETURNS:
623  * 0 on success, -errno on failure.
624  */
625 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
626                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
627                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
628 {
629         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
630         int idx;
631         struct memblock_region *rgn;
632
633         *start_rgn = *end_rgn = 0;
634
635         if (!size)
636                 return 0;
637
638         /* we'll create at most two more regions */
639         while (type->cnt + 2 > type->max)
640                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
641                         return -ENOMEM;
642
643         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
644                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
645                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
646
647                 if (rbase >= end)
648                         break;
649                 if (rend <= base)
650                         continue;
651
652                 if (rbase < base) {
653                         /*
654                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
655                          * to process the next region - the new top half.
656                          */
657                         rgn->base = base;
658                         rgn->size -= base - rbase;
659                         type->total_size -= base - rbase;
660                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
661                                                memblock_get_region_node(rgn),
662                                                rgn->flags);
663                 } else if (rend > end) {
664                         /*
665                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
666                          * current region - the new bottom half.
667                          */
668                         rgn->base = end;
669                         rgn->size -= end - rbase;
670                         type->total_size -= end - rbase;
671                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
672                                                memblock_get_region_node(rgn),
673                                                rgn->flags);
674                 } else {
675                         /* @rgn is fully contained, record it */
676                         if (!*end_rgn)
677                                 *start_rgn = idx;
678                         *end_rgn = idx + 1;
679                 }
680         }
681
682         return 0;
683 }
684
685 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
686                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
687 {
688         int start_rgn, end_rgn;
689         int i, ret;
690
691         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
692         if (ret)
693                 return ret;
694
695         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
696                 memblock_remove_region(type, i);
697         return 0;
698 }
699
700 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
701 {
702         phys_addr_t end = base + size - 1;
703
704         memblock_dbg("memblock_remove: [%pa-%pa] %pS\n",
705                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
706
707         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
708 }
709
710
711 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
712 {
713         phys_addr_t end = base + size - 1;
714
715         memblock_dbg("   memblock_free: [%pa-%pa] %pF\n",
716                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
717
718         kmemleak_free_part_phys(base, size);
719         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
720 }
721
722 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
723 {
724         phys_addr_t end = base + size - 1;
725
726         memblock_dbg("memblock_reserve: [%pa-%pa] %pF\n",
727                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
728
729         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
730 }
731
732 /**
733  *
734  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
735  *
736  * Return 0 on success, -errno on failure.
737  */
738 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
739                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
740 {
741         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
742         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
743
744         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
745         if (ret)
746                 return ret;
747
748         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
749                 if (set)
750                         memblock_set_region_flags(&type->regions[i], flag);
751                 else
752                         memblock_clear_region_flags(&type->regions[i], flag);
753
754         memblock_merge_regions(type);
755         return 0;
756 }
757
758 /**
759  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
760  * @base: the base phys addr of the region
761  * @size: the size of the region
762  *
763  * Return 0 on success, -errno on failure.
764  */
765 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
766 {
767         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
768 }
769
770 /**
771  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
772  * @base: the base phys addr of the region
773  * @size: the size of the region
774  *
775  * Return 0 on success, -errno on failure.
776  */
777 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
778 {
779         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
780 }
781
782 /**
783  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
784  * @base: the base phys addr of the region
785  * @size: the size of the region
786  *
787  * Return 0 on success, -errno on failure.
788  */
789 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
790 {
791         system_has_some_mirror = true;
792
793         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
794 }
795
796 /**
797  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
798  * @base: the base phys addr of the region
799  * @size: the size of the region
800  *
801  * Return 0 on success, -errno on failure.
802  */
803 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
804 {
805         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
806 }
807
808 /**
809  * memblock_clear_nomap - Clear flag MEMBLOCK_NOMAP for a specified region.
810  * @base: the base phys addr of the region
811  * @size: the size of the region
812  *
813  * Return 0 on success, -errno on failure.
814  */
815 int __init_memblock memblock_clear_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
816 {
817         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_NOMAP);
818 }
819
820 /**
821  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
822  * @idx: pointer to u64 loop variable
823  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
824  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
825  *
826  * Iterate over all reserved memory regions.
827  */
828 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
829                                            phys_addr_t *out_start,
830                                            phys_addr_t *out_end)
831 {
832         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
833
834         if (*idx < type->cnt) {
835                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
836                 phys_addr_t base = r->base;
837                 phys_addr_t size = r->size;
838
839                 if (out_start)
840                         *out_start = base;
841                 if (out_end)
842                         *out_end = base + size - 1;
843
844                 *idx += 1;
845                 return;
846         }
847
848         /* signal end of iteration */
849         *idx = ULLONG_MAX;
850 }
851
852 /**
853  * __next__mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
854  * @idx: pointer to u64 loop variable
855  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
856  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
857  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
858  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
859  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
860  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
861  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
862  *
863  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
864  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
865  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
866  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
867  * look like the following,
868  *
869  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
870  *
871  * The upper 32bit indexes the following regions.
872  *
873  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
874  *
875  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
876  * in lockstep and returns each intersection.
877  */
878 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid, ulong flags,
879                                       struct memblock_type *type_a,
880                                       struct memblock_type *type_b,
881                                       phys_addr_t *out_start,
882                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
883 {
884         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
885         int idx_b = *idx >> 32;
886
887         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
888         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
889                 nid = NUMA_NO_NODE;
890
891         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
892                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
893
894                 phys_addr_t m_start = m->base;
895                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
896                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
897
898                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
899                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
900                         continue;
901
902                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
903                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
904                         continue;
905
906                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
907                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
908                         continue;
909
910                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
911                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
912                         continue;
913
914                 if (!type_b) {
915                         if (out_start)
916                                 *out_start = m_start;
917                         if (out_end)
918                                 *out_end = m_end;
919                         if (out_nid)
920                                 *out_nid = m_nid;
921                         idx_a++;
922                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
923                         return;
924                 }
925
926                 /* scan areas before each reservation */
927                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
928                         struct memblock_region *r;
929                         phys_addr_t r_start;
930                         phys_addr_t r_end;
931
932                         r = &type_b->regions[idx_b];
933                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
934                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
935                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
936
937                         /*
938                          * if idx_b advanced past idx_a,
939                          * break out to advance idx_a
940                          */
941                         if (r_start >= m_end)
942                                 break;
943                         /* if the two regions intersect, we're done */
944                         if (m_start < r_end) {
945                                 if (out_start)
946                                         *out_start =
947                                                 max(m_start, r_start);
948                                 if (out_end)
949                                         *out_end = min(m_end, r_end);
950                                 if (out_nid)
951                                         *out_nid = m_nid;
952                                 /*
953                                  * The region which ends first is
954                                  * advanced for the next iteration.
955                                  */
956                                 if (m_end <= r_end)
957                                         idx_a++;
958                                 else
959                                         idx_b++;
960                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
961                                 return;
962                         }
963                 }
964         }
965
966         /* signal end of iteration */
967         *idx = ULLONG_MAX;
968 }
969
970 /**
971  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
972  *
973  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
974  * in type_b.
975  *
976  * @idx: pointer to u64 loop variable
977  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
978  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
979  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
980  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
981  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
982  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
983  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
984  *
985  * Reverse of __next_mem_range().
986  */
987 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, ulong flags,
988                                           struct memblock_type *type_a,
989                                           struct memblock_type *type_b,
990                                           phys_addr_t *out_start,
991                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
992 {
993         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
994         int idx_b = *idx >> 32;
995
996         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
997                 nid = NUMA_NO_NODE;
998
999         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
1000                 idx_a = type_a->cnt - 1;
1001                 if (type_b != NULL)
1002                         idx_b = type_b->cnt;
1003                 else
1004                         idx_b = 0;
1005         }
1006
1007         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
1008                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1009
1010                 phys_addr_t m_start = m->base;
1011                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1012                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1013
1014                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
1015                 if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
1016                         continue;
1017
1018                 /* skip hotpluggable memory regions if needed */
1019                 if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
1020                         continue;
1021
1022                 /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
1023                 if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
1024                         continue;
1025
1026                 /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
1027                 if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
1028                         continue;
1029
1030                 if (!type_b) {
1031                         if (out_start)
1032                                 *out_start = m_start;
1033                         if (out_end)
1034                                 *out_end = m_end;
1035                         if (out_nid)
1036                                 *out_nid = m_nid;
1037                         idx_a--;
1038                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1039                         return;
1040                 }
1041
1042                 /* scan areas before each reservation */
1043                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1044                         struct memblock_region *r;
1045                         phys_addr_t r_start;
1046                         phys_addr_t r_end;
1047
1048                         r = &type_b->regions[idx_b];
1049                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1050                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1051                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
1052                         /*
1053                          * if idx_b advanced past idx_a,
1054                          * break out to advance idx_a
1055                          */
1056
1057                         if (r_end <= m_start)
1058                                 break;
1059                         /* if the two regions intersect, we're done */
1060                         if (m_end > r_start) {
1061                                 if (out_start)
1062                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1063                                 if (out_end)
1064                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1065                                 if (out_nid)
1066                                         *out_nid = m_nid;
1067                                 if (m_start >= r_start)
1068                                         idx_a--;
1069                                 else
1070                                         idx_b--;
1071                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1072                                 return;
1073                         }
1074                 }
1075         }
1076         /* signal end of iteration */
1077         *idx = ULLONG_MAX;
1078 }
1079
1080 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1081 /*
1082  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
1083  */
1084 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1085                                 unsigned long *out_start_pfn,
1086                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1087 {
1088         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1089         struct memblock_region *r;
1090
1091         while (++*idx < type->cnt) {
1092                 r = &type->regions[*idx];
1093
1094                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1095                         continue;
1096                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1097                         break;
1098         }
1099         if (*idx >= type->cnt) {
1100                 *idx = -1;
1101                 return;
1102         }
1103
1104         if (out_start_pfn)
1105                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1106         if (out_end_pfn)
1107                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1108         if (out_nid)
1109                 *out_nid = r->nid;
1110 }
1111
1112 /**
1113  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1114  * @base: base of area to set node ID for
1115  * @size: size of area to set node ID for
1116  * @type: memblock type to set node ID for
1117  * @nid: node ID to set
1118  *
1119  * Set the nid of memblock @type regions in [@base,@base+@size) to @nid.
1120  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1121  *
1122  * RETURNS:
1123  * 0 on success, -errno on failure.
1124  */
1125 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1126                                       struct memblock_type *type, int nid)
1127 {
1128         int start_rgn, end_rgn;
1129         int i, ret;
1130
1131         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1132         if (ret)
1133                 return ret;
1134
1135         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1136                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1137
1138         memblock_merge_regions(type);
1139         return 0;
1140 }
1141 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1142
1143 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1144                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1145                                         phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
1146 {
1147         phys_addr_t found;
1148
1149         if (!align)
1150                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1151
1152         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1153                                             flags);
1154         if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
1155                 /*
1156                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
1157                  * never reported as leaks.
1158                  */
1159                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
1160                 return found;
1161         }
1162         return 0;
1163 }
1164
1165 phys_addr_t __init memblock_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1166                                         phys_addr_t start, phys_addr_t end,
1167                                         ulong flags)
1168 {
1169         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1170                                         flags);
1171 }
1172
1173 phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
1174                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
1175                                         int nid, ulong flags)
1176 {
1177         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
1178 }
1179
1180 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1181 {
1182         ulong flags = choose_memblock_flags();
1183         phys_addr_t ret;
1184
1185 again:
1186         ret = memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
1187                                       nid, flags);
1188
1189         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
1190                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1191                 goto again;
1192         }
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1197 {
1198         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
1199                                        MEMBLOCK_NONE);
1200 }
1201
1202 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
1203 {
1204         phys_addr_t alloc;
1205
1206         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
1207
1208         if (alloc == 0)
1209                 panic("ERROR: Failed to allocate %pa bytes below %pa.\n",
1210                       &size, &max_addr);
1211
1212         return alloc;
1213 }
1214
1215 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
1216 {
1217         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1218 }
1219
1220 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1221 {
1222         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
1223
1224         if (res)
1225                 return res;
1226         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
1227 }
1228
1229 #if defined(CONFIG_NO_BOOTMEM)
1230 /**
1231  * memblock_virt_alloc_internal - allocate boot memory block
1232  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1233  * @align: alignment of the region and block's size
1234  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1235  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1236  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1237  *
1238  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1239  * will fall back to memory below @min_addr. Also, allocation may fall back
1240  * to any node in the system if the specified node can not
1241  * hold the requested memory.
1242  *
1243  * The allocation is performed from memory region limited by
1244  * memblock.current_limit if @max_addr == %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE.
1245  *
1246  * The memory block is aligned on SMP_CACHE_BYTES if @align == 0.
1247  *
1248  * The phys address of allocated boot memory block is converted to virtual and
1249  * allocated memory is reset to 0.
1250  *
1251  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc for
1252  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1253  *
1254  * RETURNS:
1255  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1256  */
1257 static void * __init memblock_virt_alloc_internal(
1258                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1259                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1260                                 int nid)
1261 {
1262         phys_addr_t alloc;
1263         void *ptr;
1264         ulong flags = choose_memblock_flags();
1265
1266         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1267                 nid = NUMA_NO_NODE;
1268
1269         /*
1270          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1271          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1272          * internal data may be destroyed (after execution of free_all_bootmem)
1273          */
1274         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1275                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1276
1277         if (!align)
1278                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1279
1280         if (max_addr > memblock.current_limit)
1281                 max_addr = memblock.current_limit;
1282 again:
1283         alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr, max_addr,
1284                                             nid, flags);
1285         if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1286                 goto done;
1287
1288         if (nid != NUMA_NO_NODE) {
1289                 alloc = memblock_find_in_range_node(size, align, min_addr,
1290                                                     max_addr, NUMA_NO_NODE,
1291                                                     flags);
1292                 if (alloc && !memblock_reserve(alloc, size))
1293                         goto done;
1294         }
1295
1296         if (min_addr) {
1297                 min_addr = 0;
1298                 goto again;
1299         }
1300
1301         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1302                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1303                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1304                         &size);
1305                 goto again;
1306         }
1307
1308         return NULL;
1309 done:
1310         ptr = phys_to_virt(alloc);
1311
1312         /*
1313          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
1314          * are never reported as leaks. This is because many of these blocks
1315          * are only referred via the physical address which is not
1316          * looked up by kmemleak.
1317          */
1318         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
1319
1320         return ptr;
1321 }
1322
1323 /**
1324  * memblock_virt_alloc_try_nid_raw - allocate boot memory block without zeroing
1325  * memory and without panicking
1326  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1327  * @align: alignment of the region and block's size
1328  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1329  *        is preferred (phys address)
1330  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1331  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1332  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1333  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1334  *
1335  * Public function, provides additional debug information (including caller
1336  * info), if enabled. Does not zero allocated memory, does not panic if request
1337  * cannot be satisfied.
1338  *
1339  * RETURNS:
1340  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1341  */
1342 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_raw(
1343                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1344                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1345                         int nid)
1346 {
1347         void *ptr;
1348
1349         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1350                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1351                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1352
1353         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1354                                            min_addr, max_addr, nid);
1355 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1356         if (ptr && size > 0)
1357                 memset(ptr, PAGE_POISON_PATTERN, size);
1358 #endif
1359         return ptr;
1360 }
1361
1362 /**
1363  * memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic - allocate boot memory block
1364  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1365  * @align: alignment of the region and block's size
1366  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1367  *        is preferred (phys address)
1368  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1369  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1370  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1371  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1372  *
1373  * Public function, provides additional debug information (including caller
1374  * info), if enabled. This function zeroes the allocated memory.
1375  *
1376  * RETURNS:
1377  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1378  */
1379 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic(
1380                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1381                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1382                                 int nid)
1383 {
1384         void *ptr;
1385
1386         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1387                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1388                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1389
1390         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1391                                            min_addr, max_addr, nid);
1392         if (ptr)
1393                 memset(ptr, 0, size);
1394         return ptr;
1395 }
1396
1397 /**
1398  * memblock_virt_alloc_try_nid - allocate boot memory block with panicking
1399  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1400  * @align: alignment of the region and block's size
1401  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1402  *        is preferred (phys address)
1403  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1404  *            is preferred (phys address), or %BOOTMEM_ALLOC_ACCESSIBLE to
1405  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1406  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1407  *
1408  * Public panicking version of memblock_virt_alloc_try_nid_nopanic()
1409  * which provides debug information (including caller info), if enabled,
1410  * and panics if the request can not be satisfied.
1411  *
1412  * RETURNS:
1413  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1414  */
1415 void * __init memblock_virt_alloc_try_nid(
1416                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1417                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1418                         int nid)
1419 {
1420         void *ptr;
1421
1422         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx %pF\n",
1423                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1424                      (u64)max_addr, (void *)_RET_IP_);
1425         ptr = memblock_virt_alloc_internal(size, align,
1426                                            min_addr, max_addr, nid);
1427         if (ptr) {
1428                 memset(ptr, 0, size);
1429                 return ptr;
1430         }
1431
1432         panic("%s: Failed to allocate %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=0x%llx max_addr=0x%llx\n",
1433               __func__, (u64)size, (u64)align, nid, (u64)min_addr,
1434               (u64)max_addr);
1435         return NULL;
1436 }
1437 #endif
1438
1439 /**
1440  * __memblock_free_early - free boot memory block
1441  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1442  * @size: size of the boot memory block in bytes
1443  *
1444  * Free boot memory block previously allocated by memblock_virt_alloc_xx() API.
1445  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
1446  */
1447 void __init __memblock_free_early(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1448 {
1449         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1450                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1451                      (void *)_RET_IP_);
1452         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1453         memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
1454 }
1455
1456 /*
1457  * __memblock_free_late - free bootmem block pages directly to buddy allocator
1458  * @addr: phys starting address of the  boot memory block
1459  * @size: size of the boot memory block in bytes
1460  *
1461  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
1462  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1463  * to the buddy allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
1464  */
1465 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1466 {
1467         u64 cursor, end;
1468
1469         memblock_dbg("%s: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
1470                      __func__, (u64)base, (u64)base + size - 1,
1471                      (void *)_RET_IP_);
1472         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1473         cursor = PFN_UP(base);
1474         end = PFN_DOWN(base + size);
1475
1476         for (; cursor < end; cursor++) {
1477                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1478                 totalram_pages++;
1479         }
1480 }
1481
1482 /*
1483  * Remaining API functions
1484  */
1485
1486 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1487 {
1488         return memblock.memory.total_size;
1489 }
1490
1491 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1492 {
1493         return memblock.reserved.total_size;
1494 }
1495
1496 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1497 {
1498         unsigned long pages = 0;
1499         struct memblock_region *r;
1500         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1501
1502         for_each_memblock(memory, r) {
1503                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1504                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1505                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1506                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1507                 pages += end_pfn - start_pfn;
1508         }
1509
1510         return PFN_PHYS(pages);
1511 }
1512
1513 /* lowest address */
1514 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1515 {
1516         return memblock.memory.regions[0].base;
1517 }
1518
1519 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1520 {
1521         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1522
1523         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1524 }
1525
1526 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1527 {
1528         phys_addr_t max_addr = PHYS_ADDR_MAX;
1529         struct memblock_region *r;
1530
1531         /*
1532          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1533          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1534          * of those regions, max_addr will keep original value PHYS_ADDR_MAX
1535          */
1536         for_each_memblock(memory, r) {
1537                 if (limit <= r->size) {
1538                         max_addr = r->base + limit;
1539                         break;
1540                 }
1541                 limit -= r->size;
1542         }
1543
1544         return max_addr;
1545 }
1546
1547 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1548 {
1549         phys_addr_t max_addr = PHYS_ADDR_MAX;
1550
1551         if (!limit)
1552                 return;
1553
1554         max_addr = __find_max_addr(limit);
1555
1556         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1557         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1558                 return;
1559
1560         /* truncate both memory and reserved regions */
1561         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1562                               PHYS_ADDR_MAX);
1563         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1564                               PHYS_ADDR_MAX);
1565 }
1566
1567 void __init memblock_cap_memory_range(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1568 {
1569         int start_rgn, end_rgn;
1570         int i, ret;
1571
1572         if (!size)
1573                 return;
1574
1575         ret = memblock_isolate_range(&memblock.memory, base, size,
1576                                                 &start_rgn, &end_rgn);
1577         if (ret)
1578                 return;
1579
1580         /* remove all the MAP regions */
1581         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= end_rgn; i--)
1582                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1583                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1584
1585         for (i = start_rgn - 1; i >= 0; i--)
1586                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1587                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1588
1589         /* truncate the reserved regions */
1590         memblock_remove_range(&memblock.reserved, 0, base);
1591         memblock_remove_range(&memblock.reserved,
1592                         base + size, PHYS_ADDR_MAX);
1593 }
1594
1595 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1596 {
1597         phys_addr_t max_addr;
1598
1599         if (!limit)
1600                 return;
1601
1602         max_addr = __find_max_addr(limit);
1603
1604         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1605         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1606                 return;
1607
1608         memblock_cap_memory_range(0, max_addr);
1609 }
1610
1611 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1612 {
1613         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1614
1615         do {
1616                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1617
1618                 if (addr < type->regions[mid].base)
1619                         right = mid;
1620                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1621                                   type->regions[mid].size))
1622                         left = mid + 1;
1623                 else
1624                         return mid;
1625         } while (left < right);
1626         return -1;
1627 }
1628
1629 bool __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1630 {
1631         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1632 }
1633
1634 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1635 {
1636         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1637 }
1638
1639 bool __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1640 {
1641         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1642
1643         if (i == -1)
1644                 return false;
1645         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1646 }
1647
1648 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1649 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1650                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1651 {
1652         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1653         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1654
1655         if (mid == -1)
1656                 return -1;
1657
1658         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1659         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1660
1661         return type->regions[mid].nid;
1662 }
1663 #endif
1664
1665 /**
1666  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1667  * @base: base of region to check
1668  * @size: size of region to check
1669  *
1670  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
1671  *
1672  * RETURNS:
1673  * 0 if false, non-zero if true
1674  */
1675 bool __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1676 {
1677         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1678         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1679
1680         if (idx == -1)
1681                 return false;
1682         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1683                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1684 }
1685
1686 /**
1687  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1688  * @base: base of region to check
1689  * @size: size of region to check
1690  *
1691  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
1692  *
1693  * RETURNS:
1694  * True if they intersect, false if not.
1695  */
1696 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1697 {
1698         memblock_cap_size(base, &size);
1699         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1700 }
1701
1702 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1703 {
1704         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1705         struct memblock_region *r;
1706
1707         for_each_memblock(memory, r) {
1708                 orig_start = r->base;
1709                 orig_end = r->base + r->size;
1710                 start = round_up(orig_start, align);
1711                 end = round_down(orig_end, align);
1712
1713                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1714                         continue;
1715
1716                 if (start < end) {
1717                         r->base = start;
1718                         r->size = end - start;
1719                 } else {
1720                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1721                                                r - memblock.memory.regions);
1722                         r--;
1723                 }
1724         }
1725 }
1726
1727 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1728 {
1729         memblock.current_limit = limit;
1730 }
1731
1732 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1733 {
1734         return memblock.current_limit;
1735 }
1736
1737 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type)
1738 {
1739         phys_addr_t base, end, size;
1740         unsigned long flags;
1741         int idx;
1742         struct memblock_region *rgn;
1743
1744         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", type->name, type->cnt);
1745
1746         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
1747                 char nid_buf[32] = "";
1748
1749                 base = rgn->base;
1750                 size = rgn->size;
1751                 end = base + size - 1;
1752                 flags = rgn->flags;
1753 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1754                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1755                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1756                                  memblock_get_region_node(rgn));
1757 #endif
1758                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#lx\n",
1759                         type->name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1760         }
1761 }
1762
1763 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1764 {
1765         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1766         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1767                 &memblock.memory.total_size,
1768                 &memblock.reserved.total_size);
1769
1770         memblock_dump(&memblock.memory);
1771         memblock_dump(&memblock.reserved);
1772 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1773         memblock_dump(&memblock.physmem);
1774 #endif
1775 }
1776
1777 void __init memblock_allow_resize(void)
1778 {
1779         memblock_can_resize = 1;
1780 }
1781
1782 static int __init early_memblock(char *p)
1783 {
1784         if (p && strstr(p, "debug"))
1785                 memblock_debug = 1;
1786         return 0;
1787 }
1788 early_param("memblock", early_memblock);
1789
1790 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1791
1792 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1793 {
1794         struct memblock_type *type = m->private;
1795         struct memblock_region *reg;
1796         int i;
1797         phys_addr_t end;
1798
1799         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1800                 reg = &type->regions[i];
1801                 end = reg->base + reg->size - 1;
1802
1803                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1804                 seq_printf(m, "%pa..%pa\n", &reg->base, &end);
1805         }
1806         return 0;
1807 }
1808 DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(memblock_debug);
1809
1810 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1811 {
1812         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1813         if (!root)
1814                 return -ENXIO;
1815         debugfs_create_file("memory", 0444, root,
1816                             &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1817         debugfs_create_file("reserved", 0444, root,
1818                             &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1819 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1820         debugfs_create_file("physmem", 0444, root,
1821                             &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
1822 #endif
1823
1824         return 0;
1825 }
1826 __initcall(memblock_init_debugfs);
1827
1828 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */