include/linux/memory_hotplug.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H
   3 #define __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H
   4
   5 #include <linux/mmzone.h>
   6 #include <linux/spinlock.h>
   7 #include <linux/notifier.h>
   8 #include <linux/bug.h>
   9
  10 struct page;
  11 struct zone;
  12 struct pglist_data;
  13 struct mem_section;
  14 struct memory_block;
  15 struct resource;
  16 struct vmem_altmap;
  17
  18 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
  19 /*
  20  * Return page for the valid pfn only if the page is online. All pfn
  21  * walkers which rely on the fully initialized page->flags and others
  22  * should use this rather than pfn_valid && pfn_to_page
  23  */
  24 #define pfn_to_online_page(pfn)                                    \
  25 ({                                                                 \
  26         struct page *___page = NULL;                               \
  27         unsigned long ___pfn = pfn;                                \
  28         unsigned long ___nr = pfn_to_section_nr(___pfn);           \
  29                                                                    \
  30         if (___nr < NR_MEM_SECTIONS && online_section_nr(___nr) && \
  31             pfn_valid_within(___pfn))                              \
  32                 ___page = pfn_to_page(___pfn);                     \
  33         ___page;                                                   \
  34 })
  35
  36 /*
  37  * Types for free bootmem stored in page->lru.next. These have to be in
  38  * some random range in unsigned long space for debugging purposes.
  39  */
  40 enum {
  41         MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE = 12,
  42         SECTION_INFO = MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE,
  43         MIX_SECTION_INFO,
  44         NODE_INFO,
  45         MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE = NODE_INFO,
  46 };
  47
  48 /* Types for control the zone type of onlined and offlined memory */
  49 enum {
  50         MMOP_OFFLINE = -1,
  51         MMOP_ONLINE_KEEP,
  52         MMOP_ONLINE_KERNEL,
  53         MMOP_ONLINE_MOVABLE,
  54 };
  55
  56 /*
  57  * Restrictions for the memory hotplug:
  58  * flags:  MHP_ flags
  59  * altmap: alternative allocator for memmap array
  60  */
  61 struct mhp_restrictions {
  62         unsigned long flags;
  63         struct vmem_altmap *altmap;
  64 };
  65
  66 /*
  67  * Zone resizing functions
  68  *
  69  * Note: any attempt to resize a zone should has pgdat_resize_lock()
  70  * zone_span_writelock() both held. This ensure the size of a zone
  71  * can't be changed while pgdat_resize_lock() held.
  72  */
  73 static inline unsigned zone_span_seqbegin(struct zone *zone)
  74 {
  75         return read_seqbegin(&zone->span_seqlock);
  76 }
  77 static inline int zone_span_seqretry(struct zone *zone, unsigned iv)
  78 {
  79         return read_seqretry(&zone->span_seqlock, iv);
  80 }
  81 static inline void zone_span_writelock(struct zone *zone)
  82 {
  83         write_seqlock(&zone->span_seqlock);
  84 }
  85 static inline void zone_span_writeunlock(struct zone *zone)
  86 {
  87         write_sequnlock(&zone->span_seqlock);
  88 }
  89 static inline void zone_seqlock_init(struct zone *zone)
  90 {
  91         seqlock_init(&zone->span_seqlock);
  92 }
  93 extern int zone_grow_free_lists(struct zone *zone, unsigned long new_nr_pages);
  94 extern int zone_grow_waitqueues(struct zone *zone, unsigned long nr_pages);
  95 extern int add_one_highpage(struct page *page, int pfn, int bad_ppro);
  96 /* VM interface that may be used by firmware interface */
  97 extern int online_pages(unsigned long, unsigned long, int);
  98 extern int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
  99         unsigned long *valid_start, unsigned long *valid_end);
 100 extern unsigned long __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn,
 101                                                 unsigned long end_pfn);
 102
 103 typedef void (*online_page_callback_t)(struct page *page, unsigned int order);
 104
 105 extern void generic_online_page(struct page *page, unsigned int order);
 106 extern int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback);
 107 extern int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback);
 108
 109 extern int try_online_node(int nid);
 110
 111 extern int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size,
 112                         struct mhp_restrictions *restrictions);
 113 extern u64 max_mem_size;
 114
 115 extern bool memhp_auto_online;
 116 /* If movable_node boot option specified */
 117 extern bool movable_node_enabled;
 118 static inline bool movable_node_is_enabled(void)
 119 {
 120         return movable_node_enabled;
 121 }
 122
 123 extern void arch_remove_memory(int nid, u64 start, u64 size,
 124                                struct vmem_altmap *altmap);
 125 extern void __remove_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 126                            struct vmem_altmap *altmap);
 127
 128 /* reasonably generic interface to expand the physical pages */
 129 extern int __add_pages(int nid, unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 130                        struct mhp_restrictions *restrictions);
 131
 132 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_ADD_PAGES
 133 static inline int add_pages(int nid, unsigned long start_pfn,
 134                 unsigned long nr_pages, struct mhp_restrictions *restrictions)
 135 {
 136         return __add_pages(nid, start_pfn, nr_pages, restrictions);
 137 }
 138 #else /* ARCH_HAS_ADD_PAGES */
 139 int add_pages(int nid, unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 140               struct mhp_restrictions *restrictions);
 141 #endif /* ARCH_HAS_ADD_PAGES */
 142
 143 #ifdef CONFIG_NUMA
 144 extern int memory_add_physaddr_to_nid(u64 start);
 145 #else
 146 static inline int memory_add_physaddr_to_nid(u64 start)
 147 {
 148         return 0;
 149 }
 150 #endif
 151
 152 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION
 153 /*
 154  * For supporting node-hotadd, we have to allocate a new pgdat.
 155  *
 156  * If an arch has generic style NODE_DATA(),
 157  * node_data[nid] = kzalloc() works well. But it depends on the architecture.
 158  *
 159  * In general, generic_alloc_nodedata() is used.
 160  * Now, arch_free_nodedata() is just defined for error path of node_hot_add.
 161  *
 162  */
 163 extern pg_data_t *arch_alloc_nodedata(int nid);
 164 extern void arch_free_nodedata(pg_data_t *pgdat);
 165 extern void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat);
 166
 167 #else /* CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION */
 168
 169 #define arch_alloc_nodedata(nid)        generic_alloc_nodedata(nid)
 170 #define arch_free_nodedata(pgdat)       generic_free_nodedata(pgdat)
 171
 172 #ifdef CONFIG_NUMA
 173 /*
 174  * If ARCH_HAS_NODEDATA_EXTENSION=n, this func is used to allocate pgdat.
 175  * XXX: kmalloc_node() can't work well to get new node's memory at this time.
 176  *      Because, pgdat for the new node is not allocated/initialized yet itself.
 177  *      To use new node's memory, more consideration will be necessary.
 178  */
 179 #define generic_alloc_nodedata(nid)                             \
 180 ({                                                              \
 181         kzalloc(sizeof(pg_data_t), GFP_KERNEL);                 \
 182 })
 183 /*
 184  * This definition is just for error path in node hotadd.
 185  * For node hotremove, we have to replace this.
 186  */
 187 #define generic_free_nodedata(pgdat)    kfree(pgdat)
 188
 189 extern pg_data_t *node_data[];
 190 static inline void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat)
 191 {
 192         node_data[nid] = pgdat;
 193 }
 194
 195 #else /* !CONFIG_NUMA */
 196
 197 /* never called */
 198 static inline pg_data_t *generic_alloc_nodedata(int nid)
 199 {
 200         BUG();
 201         return NULL;
 202 }
 203 static inline void generic_free_nodedata(pg_data_t *pgdat)
 204 {
 205 }
 206 static inline void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat)
 207 {
 208 }
 209 #endif /* CONFIG_NUMA */
 210 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION */
 211
 212 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
 213 extern void __init register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat);
 214 #else
 215 static inline void register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 216 {
 217 }
 218 #endif
 219 extern void put_page_bootmem(struct page *page);
 220 extern void get_page_bootmem(unsigned long ingo, struct page *page,
 221                              unsigned long type);
 222
 223 void get_online_mems(void);
 224 void put_online_mems(void);
 225
 226 void mem_hotplug_begin(void);
 227 void mem_hotplug_done(void);
 228
 229 #else /* ! CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 230 #define pfn_to_online_page(pfn)                 \
 231 ({                                              \
 232         struct page *___page = NULL;            \
 233         if (pfn_valid(pfn))                     \
 234                 ___page = pfn_to_page(pfn);     \
 235         ___page;                                \
 236  })
 237
 238 static inline unsigned zone_span_seqbegin(struct zone *zone)
 239 {
 240         return 0;
 241 }
 242 static inline int zone_span_seqretry(struct zone *zone, unsigned iv)
 243 {
 244         return 0;
 245 }
 246 static inline void zone_span_writelock(struct zone *zone) {}
 247 static inline void zone_span_writeunlock(struct zone *zone) {}
 248 static inline void zone_seqlock_init(struct zone *zone) {}
 249
 250 static inline int mhp_notimplemented(const char *func)
 251 {
 252         printk(KERN_WARNING "%s() called, with CONFIG_MEMORY_HOTPLUG disabled\n", func);
 253         dump_stack();
 254         return -ENOSYS;
 255 }
 256
 257 static inline void register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 258 {
 259 }
 260
 261 static inline int try_online_node(int nid)
 262 {
 263         return 0;
 264 }
 265
 266 static inline void get_online_mems(void) {}
 267 static inline void put_online_mems(void) {}
 268
 269 static inline void mem_hotplug_begin(void) {}
 270 static inline void mem_hotplug_done(void) {}
 271
 272 static inline bool movable_node_is_enabled(void)
 273 {
 274         return false;
 275 }
 276 #endif /* ! CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 277
 278 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG) || defined(CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT)
 279 /*
 280  * pgdat resizing functions
 281  */
 282 static inline
 283 void pgdat_resize_lock(struct pglist_data *pgdat, unsigned long *flags)
 284 {
 285         spin_lock_irqsave(&pgdat->node_size_lock, *flags);
 286 }
 287 static inline
 288 void pgdat_resize_unlock(struct pglist_data *pgdat, unsigned long *flags)
 289 {
 290         spin_unlock_irqrestore(&pgdat->node_size_lock, *flags);
 291 }
 292 static inline
 293 void pgdat_resize_init(struct pglist_data *pgdat)
 294 {
 295         spin_lock_init(&pgdat->node_size_lock);
 296 }
 297 #else /* !(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG || CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT) */
 298 /*
 299  * Stub functions for when hotplug is off
 300  */
 301 static inline void pgdat_resize_lock(struct pglist_data *p, unsigned long *f) {}
 302 static inline void pgdat_resize_unlock(struct pglist_data *p, unsigned long *f) {}
 303 static inline void pgdat_resize_init(struct pglist_data *pgdat) {}
 304 #endif /* !(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG || CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT) */
 305
 306 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 307
 308 extern bool is_mem_section_removable(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages);
 309 extern void try_offline_node(int nid);
 310 extern int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages);
 311 extern int remove_memory(int nid, u64 start, u64 size);
 312 extern void __remove_memory(int nid, u64 start, u64 size);
 313
 314 #else
 315 static inline bool is_mem_section_removable(unsigned long pfn,
 316                                         unsigned long nr_pages)
 317 {
 318         return false;
 319 }
 320
 321 static inline void try_offline_node(int nid) {}
 322
 323 static inline int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
 324 {
 325         return -EINVAL;
 326 }
 327
 328 static inline int remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
 329 {
 330         return -EBUSY;
 331 }
 332
 333 static inline void __remove_memory(int nid, u64 start, u64 size) {}
 334 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
 335
 336 extern void set_zone_contiguous(struct zone *zone);
 337 extern void clear_zone_contiguous(struct zone *zone);
 338
 339 extern void __ref free_area_init_core_hotplug(int nid);
 340 extern int __add_memory(int nid, u64 start, u64 size);
 341 extern int add_memory(int nid, u64 start, u64 size);
 342 extern int add_memory_resource(int nid, struct resource *resource);
 343 extern void move_pfn_range_to_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 344                 unsigned long nr_pages, struct vmem_altmap *altmap);
 345 extern void remove_pfn_range_from_zone(struct zone *zone,
 346                                        unsigned long start_pfn,
 347                                        unsigned long nr_pages);
 348 extern bool is_memblock_offlined(struct memory_block *mem);
 349 extern int sparse_add_section(int nid, unsigned long pfn,
 350                 unsigned long nr_pages, struct vmem_altmap *altmap);
 351 extern void sparse_remove_section(struct mem_section *ms,
 352                 unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 353                 unsigned long map_offset, struct vmem_altmap *altmap);
 354 extern struct page *sparse_decode_mem_map(unsigned long coded_mem_map,
 355                                           unsigned long pnum);
 356 extern bool allow_online_pfn_range(int nid, unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 357                 int online_type);
 358 extern struct zone *zone_for_pfn_range(int online_type, int nid, unsigned start_pfn,
 359                 unsigned long nr_pages);
 360 #endif /* __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H */