mm/memblock.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
   4  *
   5  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
   6  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
   7  */
   8
   9 #include <linux/kernel.h>
  10 #include <linux/slab.h>
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/bitops.h>
  13 #include <linux/poison.h>
  14 #include <linux/pfn.h>
  15 #include <linux/debugfs.h>
  16 #include <linux/kmemleak.h>
  17 #include <linux/seq_file.h>
  18 #include <linux/memblock.h>
  19
  20 #include <asm/sections.h>
  21 #include <linux/io.h>
  22
  23 #include "internal.h"
  24
  25 #define INIT_MEMBLOCK_REGIONS                   128
  26 #define INIT_PHYSMEM_REGIONS                    4
  27
  28 #ifndef INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS
  29 # define INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS         INIT_MEMBLOCK_REGIONS
  30 #endif
  31
  32 /**
  33  * DOC: memblock overview
  34  *
  35  * Memblock is a method of managing memory regions during the early
  36  * boot period when the usual kernel memory allocators are not up and
  37  * running.
  38  *
  39  * Memblock views the system memory as collections of contiguous
  40  * regions. There are several types of these collections:
  41  *
  42  * * ``memory`` - describes the physical memory available to the
  43  *   kernel; this may differ from the actual physical memory installed
  44  *   in the system, for instance when the memory is restricted with
  45  *   ``mem=`` command line parameter
  46  * * ``reserved`` - describes the regions that were allocated
  47  * * ``physmem`` - describes the actual physical memory available during
  48  *   boot regardless of the possible restrictions and memory hot(un)plug;
  49  *   the ``physmem`` type is only available on some architectures.
  50  *
  51  * Each region is represented by struct memblock_region that
  52  * defines the region extents, its attributes and NUMA node id on NUMA
  53  * systems. Every memory type is described by the struct memblock_type
  54  * which contains an array of memory regions along with
  55  * the allocator metadata. The "memory" and "reserved" types are nicely
  56  * wrapped with struct memblock. This structure is statically
  57  * initialized at build time. The region arrays are initially sized to
  58  * %INIT_MEMBLOCK_REGIONS for "memory" and %INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS
  59  * for "reserved". The region array for "physmem" is initially sized to
  60  * %INIT_PHYSMEM_REGIONS.
  61  * The memblock_allow_resize() enables automatic resizing of the region
  62  * arrays during addition of new regions. This feature should be used
  63  * with care so that memory allocated for the region array will not
  64  * overlap with areas that should be reserved, for example initrd.
  65  *
  66  * The early architecture setup should tell memblock what the physical
  67  * memory layout is by using memblock_add() or memblock_add_node()
  68  * functions. The first function does not assign the region to a NUMA
  69  * node and it is appropriate for UMA systems. Yet, it is possible to
  70  * use it on NUMA systems as well and assign the region to a NUMA node
  71  * later in the setup process using memblock_set_node(). The
  72  * memblock_add_node() performs such an assignment directly.
  73  *
  74  * Once memblock is setup the memory can be allocated using one of the
  75  * API variants:
  76  *
  77  * * memblock_phys_alloc*() - these functions return the **physical**
  78  *   address of the allocated memory
  79  * * memblock_alloc*() - these functions return the **virtual** address
  80  *   of the allocated memory.
  81  *
  82  * Note, that both API variants use implicit assumptions about allowed
  83  * memory ranges and the fallback methods. Consult the documentation
  84  * of memblock_alloc_internal() and memblock_alloc_range_nid()
  85  * functions for more elaborate description.
  86  *
  87  * As the system boot progresses, the architecture specific mem_init()
  88  * function frees all the memory to the buddy page allocator.
  89  *
  90  * Unless an architecture enables %CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK, the
  91  * memblock data structures (except "physmem") will be discarded after the
  92  * system initialization completes.
  93  */
  94
  95 #ifndef CONFIG_NUMA
  96 struct pglist_data __refdata contig_page_data;
  97 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
  98 #endif
  99
 100 unsigned long max_low_pfn;
 101 unsigned long min_low_pfn;
 102 unsigned long max_pfn;
 103 unsigned long long max_possible_pfn;
 104
 105 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
 106 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS] __initdata_memblock;
 107 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
 108 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS];
 109 #endif
 110
 111 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
 112         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
 113         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
 114         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
 115         .memory.name            = "memory",
 116
 117         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
 118         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
 119         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS,
 120         .reserved.name          = "reserved",
 121
 122         .bottom_up              = false,
 123         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
 124 };
 125
 126 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
 127 struct memblock_type physmem = {
 128         .regions                = memblock_physmem_init_regions,
 129         .cnt                    = 1,    /* empty dummy entry */
 130         .max                    = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
 131         .name                   = "physmem",
 132 };
 133 #endif
 134
 135 /*
 136  * keep a pointer to &memblock.memory in the text section to use it in
 137  * __next_mem_range() and its helpers.
 138  *  For architectures that do not keep memblock data after init, this
 139  * pointer will be reset to NULL at memblock_discard()
 140  */
 141 static __refdata struct memblock_type *memblock_memory = &memblock.memory;
 142
 143 #define for_each_memblock_type(i, memblock_type, rgn)                   \
 144         for (i = 0, rgn = &memblock_type->regions[0];                   \
 145              i < memblock_type->cnt;                                    \
 146              i++, rgn = &memblock_type->regions[i])
 147
 148 #define memblock_dbg(fmt, ...)                                          \
 149         do {                                                            \
 150                 if (memblock_debug)                                     \
 151                         pr_info(fmt, ##__VA_ARGS__);                    \
 152         } while (0)
 153
 154 static int memblock_debug __initdata_memblock;
 155 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock = false;
 156 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
 157 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
 158 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
 159
 160 static enum memblock_flags __init_memblock choose_memblock_flags(void)
 161 {
 162         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
 163 }
 164
 165 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
 166 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
 167 {
 168         return *size = min(*size, PHYS_ADDR_MAX - base);
 169 }
 170
 171 /*
 172  * Address comparison utilities
 173  */
 174 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
 175                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
 176 {
 177         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
 178 }
 179
 180 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
 181                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 182 {
 183         unsigned long i;
 184
 185         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
 186                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
 187                                            type->regions[i].size))
 188                         break;
 189         return i < type->cnt;
 190 }
 191
 192 /**
 193  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
 194  * @start: start of candidate range
 195  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
 196  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
 197  * @size: size of free area to find
 198  * @align: alignment of free area to find
 199  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 200  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 201  *
 202  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
 203  *
 204  * Return:
 205  * Found address on success, 0 on failure.
 206  */
 207 static phys_addr_t __init_memblock
 208 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 209                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 210                                 enum memblock_flags flags)
 211 {
 212         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 213         u64 i;
 214
 215         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
 216                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 217                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 218
 219                 cand = round_up(this_start, align);
 220                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
 221                         return cand;
 222         }
 223
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 /**
 228  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
 229  * @start: start of candidate range
 230  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
 231  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
 232  * @size: size of free area to find
 233  * @align: alignment of free area to find
 234  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 235  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 236  *
 237  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
 238  *
 239  * Return:
 240  * Found address on success, 0 on failure.
 241  */
 242 static phys_addr_t __init_memblock
 243 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 244                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 245                                enum memblock_flags flags)
 246 {
 247         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 248         u64 i;
 249
 250         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
 251                                         NULL) {
 252                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 253                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 254
 255                 if (this_end < size)
 256                         continue;
 257
 258                 cand = round_down(this_end - size, align);
 259                 if (cand >= this_start)
 260                         return cand;
 261         }
 262
 263         return 0;
 264 }
 265
 266 /**
 267  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
 268  * @size: size of free area to find
 269  * @align: alignment of free area to find
 270  * @start: start of candidate range
 271  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
 272  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
 273  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 274  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 275  *
 276  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
 277  *
 278  * Return:
 279  * Found address on success, 0 on failure.
 280  */
 281 static phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
 282                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
 283                                         phys_addr_t end, int nid,
 284                                         enum memblock_flags flags)
 285 {
 286         /* pump up @end */
 287         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE ||
 288             end == MEMBLOCK_ALLOC_KASAN)
 289                 end = memblock.current_limit;
 290
 291         /* avoid allocating the first page */
 292         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 293         end = max(start, end);
 294
 295         if (memblock_bottom_up())
 296                 return __memblock_find_range_bottom_up(start, end, size, align,
 297                                                        nid, flags);
 298         else
 299                 return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align,
 300                                                       nid, flags);
 301 }
 302
 303 /**
 304  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 305  * @start: start of candidate range
 306  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
 307  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
 308  * @size: size of free area to find
 309  * @align: alignment of free area to find
 310  *
 311  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 312  *
 313  * Return:
 314  * Found address on success, 0 on failure.
 315  */
 316 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 317                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 318                                         phys_addr_t align)
 319 {
 320         phys_addr_t ret;
 321         enum memblock_flags flags = choose_memblock_flags();
 322
 323 again:
 324         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 325                                             NUMA_NO_NODE, flags);
 326
 327         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
 328                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
 329                         &size);
 330                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
 331                 goto again;
 332         }
 333
 334         return ret;
 335 }
 336
 337 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 338 {
 339         type->total_size -= type->regions[r].size;
 340         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 341                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 342         type->cnt--;
 343
 344         /* Special case for empty arrays */
 345         if (type->cnt == 0) {
 346                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 347                 type->cnt = 1;
 348                 type->regions[0].base = 0;
 349                 type->regions[0].size = 0;
 350                 type->regions[0].flags = 0;
 351                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 352         }
 353 }
 354
 355 #ifndef CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK
 356 /**
 357  * memblock_discard - discard memory and reserved arrays if they were allocated
 358  */
 359 void __init memblock_discard(void)
 360 {
 361         phys_addr_t addr, size;
 362
 363         if (memblock.reserved.regions != memblock_reserved_init_regions) {
 364                 addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 365                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 366                                   memblock.reserved.max);
 367                 __memblock_free_late(addr, size);
 368         }
 369
 370         if (memblock.memory.regions != memblock_memory_init_regions) {
 371                 addr = __pa(memblock.memory.regions);
 372                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 373                                   memblock.memory.max);
 374                 __memblock_free_late(addr, size);
 375         }
 376
 377         memblock_memory = NULL;
 378 }
 379 #endif
 380
 381 /**
 382  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 383  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 384  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 385  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 386  *
 387  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 388  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 389  * allocated memory range [@new_area_start, @new_area_start + @new_area_size]
 390  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 391  * not overlap.
 392  *
 393  * Return:
 394  * 0 on success, -1 on failure.
 395  */
 396 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 397                                                 phys_addr_t new_area_start,
 398                                                 phys_addr_t new_area_size)
 399 {
 400         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 401         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 402         phys_addr_t old_size, new_size, addr, new_end;
 403         int use_slab = slab_is_available();
 404         int *in_slab;
 405
 406         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 407          * of memory that aren't suitable for allocation
 408          */
 409         if (!memblock_can_resize)
 410                 return -1;
 411
 412         /* Calculate new doubled size */
 413         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 414         new_size = old_size << 1;
 415         /*
 416          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 417          *   so we can free them completely later.
 418          */
 419         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 420         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 421
 422         /* Retrieve the slab flag */
 423         if (type == &memblock.memory)
 424                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 425         else
 426                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 427
 428         /* Try to find some space for it */
 429         if (use_slab) {
 430                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 431                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 432         } else {
 433                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 434                 if (type != &memblock.reserved)
 435                         new_area_start = new_area_size = 0;
 436
 437                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 438                                                 memblock.current_limit,
 439                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 440                 if (!addr && new_area_size)
 441                         addr = memblock_find_in_range(0,
 442                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 443                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 444
 445                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 446         }
 447         if (!addr) {
 448                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 449                        type->name, type->max, type->max * 2);
 450                 return -1;
 451         }
 452
 453         new_end = addr + new_size - 1;
 454         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%pa-%pa]",
 455                         type->name, type->max * 2, &addr, &new_end);
 456
 457         /*
 458          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 459          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 460          * full.
 461          */
 462         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 463         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 464         old_array = type->regions;
 465         type->regions = new_array;
 466         type->max <<= 1;
 467
 468         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 469         if (*in_slab)
 470                 kfree(old_array);
 471         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 472                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 473                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 474
 475         /*
 476          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 477          * needn't do it
 478          */
 479         if (!use_slab)
 480                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 481
 482         /* Update slab flag */
 483         *in_slab = use_slab;
 484
 485         return 0;
 486 }
 487
 488 /**
 489  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 490  * @type: memblock type to scan
 491  *
 492  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 493  */
 494 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 495 {
 496         int i = 0;
 497
 498         /* cnt never goes below 1 */
 499         while (i < type->cnt - 1) {
 500                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 501                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 502
 503                 if (this->base + this->size != next->base ||
 504                     memblock_get_region_node(this) !=
 505                     memblock_get_region_node(next) ||
 506                     this->flags != next->flags) {
 507                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 508                         i++;
 509                         continue;
 510                 }
 511
 512                 this->size += next->size;
 513                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 514                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 515                 type->cnt--;
 516         }
 517 }
 518
 519 /**
 520  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 521  * @type:       memblock type to insert into
 522  * @idx:        index for the insertion point
 523  * @base:       base address of the new region
 524  * @size:       size of the new region
 525  * @nid:        node id of the new region
 526  * @flags:      flags of the new region
 527  *
 528  * Insert new memblock region [@base, @base + @size) into @type at @idx.
 529  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
 530  */
 531 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 532                                                    int idx, phys_addr_t base,
 533                                                    phys_addr_t size,
 534                                                    int nid,
 535                                                    enum memblock_flags flags)
 536 {
 537         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 538
 539         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 540         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 541         rgn->base = base;
 542         rgn->size = size;
 543         rgn->flags = flags;
 544         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 545         type->cnt++;
 546         type->total_size += size;
 547 }
 548
 549 /**
 550  * memblock_add_range - add new memblock region
 551  * @type: memblock type to add new region into
 552  * @base: base address of the new region
 553  * @size: size of the new region
 554  * @nid: nid of the new region
 555  * @flags: flags of the new region
 556  *
 557  * Add new memblock region [@base, @base + @size) into @type.  The new region
 558  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 559  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 560  * compatible regions are merged) after the addition.
 561  *
 562  * Return:
 563  * 0 on success, -errno on failure.
 564  */
 565 static int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 566                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 567                                 int nid, enum memblock_flags flags)
 568 {
 569         bool insert = false;
 570         phys_addr_t obase = base;
 571         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 572         int idx, nr_new;
 573         struct memblock_region *rgn;
 574
 575         if (!size)
 576                 return 0;
 577
 578         /* special case for empty array */
 579         if (type->regions[0].size == 0) {
 580                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 581                 type->regions[0].base = base;
 582                 type->regions[0].size = size;
 583                 type->regions[0].flags = flags;
 584                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 585                 type->total_size = size;
 586                 return 0;
 587         }
 588 repeat:
 589         /*
 590          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 591          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 592          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
 593          */
 594         base = obase;
 595         nr_new = 0;
 596
 597         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
 598                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 599                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 600
 601                 if (rbase >= end)
 602                         break;
 603                 if (rend <= base)
 604                         continue;
 605                 /*
 606                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 607                  * area, insert that portion.
 608                  */
 609                 if (rbase > base) {
 610 #ifdef CONFIG_NUMA
 611                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
 612 #endif
 613                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
 614                         nr_new++;
 615                         if (insert)
 616                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
 617                                                        rbase - base, nid,
 618                                                        flags);
 619                 }
 620                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 621                 base = min(rend, end);
 622         }
 623
 624         /* insert the remaining portion */
 625         if (base < end) {
 626                 nr_new++;
 627                 if (insert)
 628                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
 629                                                nid, flags);
 630         }
 631
 632         if (!nr_new)
 633                 return 0;
 634
 635         /*
 636          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 637          * insertions; otherwise, merge and return.
 638          */
 639         if (!insert) {
 640                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 641                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 642                                 return -ENOMEM;
 643                 insert = true;
 644                 goto repeat;
 645         } else {
 646                 memblock_merge_regions(type);
 647                 return 0;
 648         }
 649 }
 650
 651 /**
 652  * memblock_add_node - add new memblock region within a NUMA node
 653  * @base: base address of the new region
 654  * @size: size of the new region
 655  * @nid: nid of the new region
 656  *
 657  * Add new memblock region [@base, @base + @size) to the "memory"
 658  * type. See memblock_add_range() description for mode details
 659  *
 660  * Return:
 661  * 0 on success, -errno on failure.
 662  */
 663 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 664                                        int nid)
 665 {
 666         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 667 }
 668
 669 /**
 670  * memblock_add - add new memblock region
 671  * @base: base address of the new region
 672  * @size: size of the new region
 673  *
 674  * Add new memblock region [@base, @base + @size) to the "memory"
 675  * type. See memblock_add_range() description for mode details
 676  *
 677  * Return:
 678  * 0 on success, -errno on failure.
 679  */
 680 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 681 {
 682         phys_addr_t end = base + size - 1;
 683
 684         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
 685                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 686
 687         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 688 }
 689
 690 /**
 691  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 692  * @type: memblock type to isolate range for
 693  * @base: base of range to isolate
 694  * @size: size of range to isolate
 695  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 696  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 697  *
 698  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 699  * [@base, @base + @size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 700  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 701  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 702  *
 703  * Return:
 704  * 0 on success, -errno on failure.
 705  */
 706 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 707                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 708                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 709 {
 710         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 711         int idx;
 712         struct memblock_region *rgn;
 713
 714         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 715
 716         if (!size)
 717                 return 0;
 718
 719         /* we'll create at most two more regions */
 720         while (type->cnt + 2 > type->max)
 721                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 722                         return -ENOMEM;
 723
 724         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
 725                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 726                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 727
 728                 if (rbase >= end)
 729                         break;
 730                 if (rend <= base)
 731                         continue;
 732
 733                 if (rbase < base) {
 734                         /*
 735                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 736                          * to process the next region - the new top half.
 737                          */
 738                         rgn->base = base;
 739                         rgn->size -= base - rbase;
 740                         type->total_size -= base - rbase;
 741                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
 742                                                memblock_get_region_node(rgn),
 743                                                rgn->flags);
 744                 } else if (rend > end) {
 745                         /*
 746                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 747                          * current region - the new bottom half.
 748                          */
 749                         rgn->base = end;
 750                         rgn->size -= end - rbase;
 751                         type->total_size -= end - rbase;
 752                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
 753                                                memblock_get_region_node(rgn),
 754                                                rgn->flags);
 755                 } else {
 756                         /* @rgn is fully contained, record it */
 757                         if (!*end_rgn)
 758                                 *start_rgn = idx;
 759                         *end_rgn = idx + 1;
 760                 }
 761         }
 762
 763         return 0;
 764 }
 765
 766 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 767                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 768 {
 769         int start_rgn, end_rgn;
 770         int i, ret;
 771
 772         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 773         if (ret)
 774                 return ret;
 775
 776         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 777                 memblock_remove_region(type, i);
 778         return 0;
 779 }
 780
 781 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 782 {
 783         phys_addr_t end = base + size - 1;
 784
 785         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
 786                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 787
 788         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 789 }
 790
 791 /**
 792  * memblock_free - free boot memory block
 793  * @base: phys starting address of the  boot memory block
 794  * @size: size of the boot memory block in bytes
 795  *
 796  * Free boot memory block previously allocated by memblock_alloc_xx() API.
 797  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
 798  */
 799 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 800 {
 801         phys_addr_t end = base + size - 1;
 802
 803         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
 804                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 805
 806         kmemleak_free_part_phys(base, size);
 807         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 808 }
 809
 810 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 811 {
 812         phys_addr_t end = base + size - 1;
 813
 814         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
 815                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 816
 817         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 818 }
 819
 820 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
 821 int __init_memblock memblock_physmem_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 822 {
 823         phys_addr_t end = base + size - 1;
 824
 825         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
 826                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 827
 828         return memblock_add_range(&physmem, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 829 }
 830 #endif
 831
 832 /**
 833  * memblock_setclr_flag - set or clear flag for a memory region
 834  * @base: base address of the region
 835  * @size: size of the region
 836  * @set: set or clear the flag
 837  * @flag: the flag to update
 838  *
 839  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
 840  *
 841  * Return: 0 on success, -errno on failure.
 842  */
 843 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
 844                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
 845 {
 846         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 847         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 848
 849         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 850         if (ret)
 851                 return ret;
 852
 853         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++) {
 854                 struct memblock_region *r = &type->regions[i];
 855
 856                 if (set)
 857                         r->flags |= flag;
 858                 else
 859                         r->flags &= ~flag;
 860         }
 861
 862         memblock_merge_regions(type);
 863         return 0;
 864 }
 865
 866 /**
 867  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 868  * @base: the base phys addr of the region
 869  * @size: the size of the region
 870  *
 871  * Return: 0 on success, -errno on failure.
 872  */
 873 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 874 {
 875         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 876 }
 877
 878 /**
 879  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 880  * @base: the base phys addr of the region
 881  * @size: the size of the region
 882  *
 883  * Return: 0 on success, -errno on failure.
 884  */
 885 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 886 {
 887         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 888 }
 889
 890 /**
 891  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
 892  * @base: the base phys addr of the region
 893  * @size: the size of the region
 894  *
 895  * Return: 0 on success, -errno on failure.
 896  */
 897 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 898 {
 899         system_has_some_mirror = true;
 900
 901         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
 902 }
 903
 904 /**
 905  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
 906  * @base: the base phys addr of the region
 907  * @size: the size of the region
 908  *
 909  * The memory regions marked with %MEMBLOCK_NOMAP will not be added to the
 910  * direct mapping of the physical memory. These regions will still be
 911  * covered by the memory map. The struct page representing NOMAP memory
 912  * frames in the memory map will be PageReserved()
 913  *
 914  * Return: 0 on success, -errno on failure.
 915  */
 916 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 917 {
 918         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
 919 }
 920
 921 /**
 922  * memblock_clear_nomap - Clear flag MEMBLOCK_NOMAP for a specified region.
 923  * @base: the base phys addr of the region
 924  * @size: the size of the region
 925  *
 926  * Return: 0 on success, -errno on failure.
 927  */
 928 int __init_memblock memblock_clear_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 929 {
 930         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_NOMAP);
 931 }
 932
 933 static bool should_skip_region(struct memblock_type *type,
 934                                struct memblock_region *m,
 935                                int nid, int flags)
 936 {
 937         int m_nid = memblock_get_region_node(m);
 938
 939         /* we never skip regions when iterating memblock.reserved or physmem */
 940         if (type != memblock_memory)
 941                 return false;
 942
 943         /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 944         if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 945                 return true;
 946
 947         /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 948         if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 949                 return true;
 950
 951         /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 952         if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 953                 return true;
 954
 955         /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 956         if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 957                 return true;
 958
 959         return false;
 960 }
 961
 962 /**
 963  * __next_mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 964  * @idx: pointer to u64 loop variable
 965  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
 966  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 967  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
 968  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
 969  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 970  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 971  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 972  *
 973  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
 974  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 975  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
 976  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
 977  * look like the following,
 978  *
 979  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 980  *
 981  * The upper 32bit indexes the following regions.
 982  *
 983  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 984  *
 985  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 986  * in lockstep and returns each intersection.
 987  */
 988 void __next_mem_range(u64 *idx, int nid, enum memblock_flags flags,
 989                       struct memblock_type *type_a,
 990                       struct memblock_type *type_b, 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,
 997         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
 998                 nid = NUMA_NO_NODE;
 999
1000         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
1001                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1002
1003                 phys_addr_t m_start = m->base;
1004                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1005                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
1006
1007                 if (should_skip_region(type_a, m, nid, flags))
1008                         continue;
1009
1010                 if (!type_b) {
1011                         if (out_start)
1012                                 *out_start = m_start;
1013                         if (out_end)
1014                                 *out_end = m_end;
1015                         if (out_nid)
1016                                 *out_nid = m_nid;
1017                         idx_a++;
1018                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1019                         return;
1020                 }
1021
1022                 /* scan areas before each reservation */
1023                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
1024                         struct memblock_region *r;
1025                         phys_addr_t r_start;
1026                         phys_addr_t r_end;
1027
1028                         r = &type_b->regions[idx_b];
1029                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1030                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1031                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
1032
1033                         /*
1034                          * if idx_b advanced past idx_a,
1035                          * break out to advance idx_a
1036                          */
1037                         if (r_start >= m_end)
1038                                 break;
1039                         /* if the two regions intersect, we're done */
1040                         if (m_start < r_end) {
1041                                 if (out_start)
1042                                         *out_start =
1043                                                 max(m_start, r_start);
1044                                 if (out_end)
1045                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1046                                 if (out_nid)
1047                                         *out_nid = m_nid;
1048                                 /*
1049                                  * The region which ends first is
1050                                  * advanced for the next iteration.
1051                                  */
1052                                 if (m_end <= r_end)
1053                                         idx_a++;
1054                                 else
1055                                         idx_b++;
1056                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1057                                 return;
1058                         }
1059                 }
1060         }
1061
1062         /* signal end of iteration */
1063         *idx = ULLONG_MAX;
1064 }
1065
1066 /**
1067  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
1068  *
1069  * @idx: pointer to u64 loop variable
1070  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
1071  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
1072  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
1073  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
1074  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
1075  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
1076  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
1077  *
1078  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
1079  * in type_b.
1080  *
1081  * Reverse of __next_mem_range().
1082  */
1083 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
1084                                           enum memblock_flags flags,
1085                                           struct memblock_type *type_a,
1086                                           struct memblock_type *type_b,
1087                                           phys_addr_t *out_start,
1088                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
1089 {
1090         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
1091         int idx_b = *idx >> 32;
1092
1093         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1094                 nid = NUMA_NO_NODE;
1095
1096         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
1097                 idx_a = type_a->cnt - 1;
1098                 if (type_b != NULL)
1099                         idx_b = type_b->cnt;
1100                 else
1101                         idx_b = 0;
1102         }
1103
1104         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
1105                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1106
1107                 phys_addr_t m_start = m->base;
1108                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1109                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1110
1111                 if (should_skip_region(type_a, m, nid, flags))
1112                         continue;
1113
1114                 if (!type_b) {
1115                         if (out_start)
1116                                 *out_start = m_start;
1117                         if (out_end)
1118                                 *out_end = m_end;
1119                         if (out_nid)
1120                                 *out_nid = m_nid;
1121                         idx_a--;
1122                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1123                         return;
1124                 }
1125
1126                 /* scan areas before each reservation */
1127                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1128                         struct memblock_region *r;
1129                         phys_addr_t r_start;
1130                         phys_addr_t r_end;
1131
1132                         r = &type_b->regions[idx_b];
1133                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1134                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1135                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
1136                         /*
1137                          * if idx_b advanced past idx_a,
1138                          * break out to advance idx_a
1139                          */
1140
1141                         if (r_end <= m_start)
1142                                 break;
1143                         /* if the two regions intersect, we're done */
1144                         if (m_end > r_start) {
1145                                 if (out_start)
1146                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1147                                 if (out_end)
1148                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1149                                 if (out_nid)
1150                                         *out_nid = m_nid;
1151                                 if (m_start >= r_start)
1152                                         idx_a--;
1153                                 else
1154                                         idx_b--;
1155                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1156                                 return;
1157                         }
1158                 }
1159         }
1160         /* signal end of iteration */
1161         *idx = ULLONG_MAX;
1162 }
1163
1164 /*
1165  * Common iterator interface used to define for_each_mem_pfn_range().
1166  */
1167 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1168                                 unsigned long *out_start_pfn,
1169                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1170 {
1171         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1172         struct memblock_region *r;
1173         int r_nid;
1174
1175         while (++*idx < type->cnt) {
1176                 r = &type->regions[*idx];
1177                 r_nid = memblock_get_region_node(r);
1178
1179                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1180                         continue;
1181                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r_nid)
1182                         break;
1183         }
1184         if (*idx >= type->cnt) {
1185                 *idx = -1;
1186                 return;
1187         }
1188
1189         if (out_start_pfn)
1190                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1191         if (out_end_pfn)
1192                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1193         if (out_nid)
1194                 *out_nid = r_nid;
1195 }
1196
1197 /**
1198  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1199  * @base: base of area to set node ID for
1200  * @size: size of area to set node ID for
1201  * @type: memblock type to set node ID for
1202  * @nid: node ID to set
1203  *
1204  * Set the nid of memblock @type regions in [@base, @base + @size) to @nid.
1205  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1206  *
1207  * Return:
1208  * 0 on success, -errno on failure.
1209  */
1210 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1211                                       struct memblock_type *type, int nid)
1212 {
1213 #ifdef CONFIG_NUMA
1214         int start_rgn, end_rgn;
1215         int i, ret;
1216
1217         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1218         if (ret)
1219                 return ret;
1220
1221         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1222                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1223
1224         memblock_merge_regions(type);
1225 #endif
1226         return 0;
1227 }
1228
1229 #ifdef CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT
1230 /**
1231  * __next_mem_pfn_range_in_zone - iterator for for_each_*_range_in_zone()
1232  *
1233  * @idx: pointer to u64 loop variable
1234  * @zone: zone in which all of the memory blocks reside
1235  * @out_spfn: ptr to ulong for start pfn of the range, can be %NULL
1236  * @out_epfn: ptr to ulong for end pfn of the range, can be %NULL
1237  *
1238  * This function is meant to be a zone/pfn specific wrapper for the
1239  * for_each_mem_range type iterators. Specifically they are used in the
1240  * deferred memory init routines and as such we were duplicating much of
1241  * this logic throughout the code. So instead of having it in multiple
1242  * locations it seemed like it would make more sense to centralize this to
1243  * one new iterator that does everything they need.
1244  */
1245 void __init_memblock
1246 __next_mem_pfn_range_in_zone(u64 *idx, struct zone *zone,
1247                              unsigned long *out_spfn, unsigned long *out_epfn)
1248 {
1249         int zone_nid = zone_to_nid(zone);
1250         phys_addr_t spa, epa;
1251         int nid;
1252
1253         __next_mem_range(idx, zone_nid, MEMBLOCK_NONE,
1254                          &memblock.memory, &memblock.reserved,
1255                          &spa, &epa, &nid);
1256
1257         while (*idx != U64_MAX) {
1258                 unsigned long epfn = PFN_DOWN(epa);
1259                 unsigned long spfn = PFN_UP(spa);
1260
1261                 /*
1262                  * Verify the end is at least past the start of the zone and
1263                  * that we have at least one PFN to initialize.
1264                  */
1265                 if (zone->zone_start_pfn < epfn && spfn < epfn) {
1266                         /* if we went too far just stop searching */
1267                         if (zone_end_pfn(zone) <= spfn) {
1268                                 *idx = U64_MAX;
1269                                 break;
1270                         }
1271
1272                         if (out_spfn)
1273                                 *out_spfn = max(zone->zone_start_pfn, spfn);
1274                         if (out_epfn)
1275                                 *out_epfn = min(zone_end_pfn(zone), epfn);
1276
1277                         return;
1278                 }
1279
1280                 __next_mem_range(idx, zone_nid, MEMBLOCK_NONE,
1281                                  &memblock.memory, &memblock.reserved,
1282                                  &spa, &epa, &nid);
1283         }
1284
1285         /* signal end of iteration */
1286         if (out_spfn)
1287                 *out_spfn = ULONG_MAX;
1288         if (out_epfn)
1289                 *out_epfn = 0;
1290 }
1291
1292 #endif /* CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT */
1293
1294 /**
1295  * memblock_alloc_range_nid - allocate boot memory block
1296  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1297  * @align: alignment of the region and block's size
1298  * @start: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1299  * @end: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1300  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1301  * @exact_nid: control the allocation fall back to other nodes
1302  *
1303  * The allocation is performed from memory region limited by
1304  * memblock.current_limit if @end == %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE.
1305  *
1306  * If the specified node can not hold the requested memory and @exact_nid
1307  * is false, the allocation falls back to any node in the system.
1308  *
1309  * For systems with memory mirroring, the allocation is attempted first
1310  * from the regions with mirroring enabled and then retried from any
1311  * memory region.
1312  *
1313  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc_phys for
1314  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1315  *
1316  * Return:
1317  * Physical address of allocated memory block on success, %0 on failure.
1318  */
1319 phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1320                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1321                                         phys_addr_t end, int nid,
1322                                         bool exact_nid)
1323 {
1324         enum memblock_flags flags = choose_memblock_flags();
1325         phys_addr_t found;
1326
1327         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1328                 nid = NUMA_NO_NODE;
1329
1330         if (!align) {
1331                 /* Can't use WARNs this early in boot on powerpc */
1332                 dump_stack();
1333                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1334         }
1335
1336 again:
1337         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1338                                             flags);
1339         if (found && !memblock_reserve(found, size))
1340                 goto done;
1341
1342         if (nid != NUMA_NO_NODE && !exact_nid) {
1343                 found = memblock_find_in_range_node(size, align, start,
1344                                                     end, NUMA_NO_NODE,
1345                                                     flags);
1346                 if (found && !memblock_reserve(found, size))
1347                         goto done;
1348         }
1349
1350         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1351                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1352                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1353                         &size);
1354                 goto again;
1355         }
1356
1357         return 0;
1358
1359 done:
1360         /* Skip kmemleak for kasan_init() due to high volume. */
1361         if (end != MEMBLOCK_ALLOC_KASAN)
1362                 /*
1363                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocated
1364                  * blocks are never reported as leaks. This is because many
1365                  * of these blocks are only referred via the physical
1366                  * address which is not looked up by kmemleak.
1367                  */
1368                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
1369
1370         return found;
1371 }
1372
1373 /**
1374  * memblock_phys_alloc_range - allocate a memory block inside specified range
1375  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1376  * @align: alignment of the region and block's size
1377  * @start: the lower bound of the memory region to allocate (physical address)
1378  * @end: the upper bound of the memory region to allocate (physical address)
1379  *
1380  * Allocate @size bytes in the between @start and @end.
1381  *
1382  * Return: physical address of the allocated memory block on success,
1383  * %0 on failure.
1384  */
1385 phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_range(phys_addr_t size,
1386                                              phys_addr_t align,
1387                                              phys_addr_t start,
1388                                              phys_addr_t end)
1389 {
1390         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1391                      __func__, (u64)size, (u64)align, &start, &end,
1392                      (void *)_RET_IP_);
1393         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1394                                         false);
1395 }
1396
1397 /**
1398  * memblock_phys_alloc_try_nid - allocate a memory block from specified NUMA node
1399  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1400  * @align: alignment of the region and block's size
1401  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1402  *
1403  * Allocates memory block from the specified NUMA node. If the node
1404  * has no available memory, attempts to allocated from any node in the
1405  * system.
1406  *
1407  * Return: physical address of the allocated memory block on success,
1408  * %0 on failure.
1409  */
1410 phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1411 {
1412         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0,
1413                                         MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid, false);
1414 }
1415
1416 /**
1417  * memblock_alloc_internal - allocate boot memory block
1418  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1419  * @align: alignment of the region and block's size
1420  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1421  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1422  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1423  * @exact_nid: control the allocation fall back to other nodes
1424  *
1425  * Allocates memory block using memblock_alloc_range_nid() and
1426  * converts the returned physical address to virtual.
1427  *
1428  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1429  * will fall back to memory below @min_addr. Other constraints, such
1430  * as node and mirrored memory will be handled again in
1431  * memblock_alloc_range_nid().
1432  *
1433  * Return:
1434  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1435  */
1436 static void * __init memblock_alloc_internal(
1437                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1438                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1439                                 int nid, bool exact_nid)
1440 {
1441         phys_addr_t alloc;
1442
1443         /*
1444          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1445          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1446          * internal data may be destroyed (after execution of memblock_free_all)
1447          */
1448         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1449                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1450
1451         if (max_addr > memblock.current_limit)
1452                 max_addr = memblock.current_limit;
1453
1454         alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, min_addr, max_addr, nid,
1455                                         exact_nid);
1456
1457         /* retry allocation without lower limit */
1458         if (!alloc && min_addr)
1459                 alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid,
1460                                                 exact_nid);
1461
1462         if (!alloc)
1463                 return NULL;
1464
1465         return phys_to_virt(alloc);
1466 }
1467
1468 /**
1469  * memblock_alloc_exact_nid_raw - allocate boot memory block on the exact node
1470  * without zeroing memory
1471  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1472  * @align: alignment of the region and block's size
1473  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1474  *        is preferred (phys address)
1475  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1476  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1477  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1478  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1479  *
1480  * Public function, provides additional debug information (including caller
1481  * info), if enabled. Does not zero allocated memory.
1482  *
1483  * Return:
1484  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1485  */
1486 void * __init memblock_alloc_exact_nid_raw(
1487                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1488                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1489                         int nid)
1490 {
1491         void *ptr;
1492
1493         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1494                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1495                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1496
1497         ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
1498                                            min_addr, max_addr, nid, true);
1499         if (ptr && size > 0)
1500                 page_init_poison(ptr, size);
1501
1502         return ptr;
1503 }
1504
1505 /**
1506  * memblock_alloc_try_nid_raw - allocate boot memory block without zeroing
1507  * memory and without panicking
1508  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1509  * @align: alignment of the region and block's size
1510  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1511  *        is preferred (phys address)
1512  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1513  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1514  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1515  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1516  *
1517  * Public function, provides additional debug information (including caller
1518  * info), if enabled. Does not zero allocated memory, does not panic if request
1519  * cannot be satisfied.
1520  *
1521  * Return:
1522  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1523  */
1524 void * __init memblock_alloc_try_nid_raw(
1525                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1526                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1527                         int nid)
1528 {
1529         void *ptr;
1530
1531         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1532                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1533                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1534
1535         ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
1536                                            min_addr, max_addr, nid, false);
1537         if (ptr && size > 0)
1538                 page_init_poison(ptr, size);
1539
1540         return ptr;
1541 }
1542
1543 /**
1544  * memblock_alloc_try_nid - allocate boot memory block
1545  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1546  * @align: alignment of the region and block's size
1547  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1548  *        is preferred (phys address)
1549  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1550  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1551  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1552  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1553  *
1554  * Public function, provides additional debug information (including caller
1555  * info), if enabled. This function zeroes the allocated memory.
1556  *
1557  * Return:
1558  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1559  */
1560 void * __init memblock_alloc_try_nid(
1561                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1562                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1563                         int nid)
1564 {
1565         void *ptr;
1566
1567         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1568                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1569                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1570         ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
1571                                            min_addr, max_addr, nid, false);
1572         if (ptr)
1573                 memset(ptr, 0, size);
1574
1575         return ptr;
1576 }
1577
1578 /**
1579  * __memblock_free_late - free pages directly to buddy allocator
1580  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1581  * @size: size of the boot memory block in bytes
1582  *
1583  * This is only useful when the memblock allocator has already been torn
1584  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1585  * to the buddy allocator.
1586  */
1587 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1588 {
1589         phys_addr_t cursor, end;
1590
1591         end = base + size - 1;
1592         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n",
1593                      __func__, &base, &end, (void *)_RET_IP_);
1594         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1595         cursor = PFN_UP(base);
1596         end = PFN_DOWN(base + size);
1597
1598         for (; cursor < end; cursor++) {
1599                 memblock_free_pages(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1600                 totalram_pages_inc();
1601         }
1602 }
1603
1604 /*
1605  * Remaining API functions
1606  */
1607
1608 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1609 {
1610         return memblock.memory.total_size;
1611 }
1612
1613 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1614 {
1615         return memblock.reserved.total_size;
1616 }
1617
1618 /* lowest address */
1619 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1620 {
1621         return memblock.memory.regions[0].base;
1622 }
1623
1624 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1625 {
1626         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1627
1628         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1629 }
1630
1631 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1632 {
1633         phys_addr_t max_addr = PHYS_ADDR_MAX;
1634         struct memblock_region *r;
1635
1636         /*
1637          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1638          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1639          * of those regions, max_addr will keep original value PHYS_ADDR_MAX
1640          */
1641         for_each_mem_region(r) {
1642                 if (limit <= r->size) {
1643                         max_addr = r->base + limit;
1644                         break;
1645                 }
1646                 limit -= r->size;
1647         }
1648
1649         return max_addr;
1650 }
1651
1652 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1653 {
1654         phys_addr_t max_addr;
1655
1656         if (!limit)
1657                 return;
1658
1659         max_addr = __find_max_addr(limit);
1660
1661         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1662         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1663                 return;
1664
1665         /* truncate both memory and reserved regions */
1666         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1667                               PHYS_ADDR_MAX);
1668         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1669                               PHYS_ADDR_MAX);
1670 }
1671
1672 void __init memblock_cap_memory_range(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1673 {
1674         int start_rgn, end_rgn;
1675         int i, ret;
1676
1677         if (!size)
1678                 return;
1679
1680         ret = memblock_isolate_range(&memblock.memory, base, size,
1681                                                 &start_rgn, &end_rgn);
1682         if (ret)
1683                 return;
1684
1685         /* remove all the MAP regions */
1686         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= end_rgn; i--)
1687                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1688                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1689
1690         for (i = start_rgn - 1; i >= 0; i--)
1691                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1692                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1693
1694         /* truncate the reserved regions */
1695         memblock_remove_range(&memblock.reserved, 0, base);
1696         memblock_remove_range(&memblock.reserved,
1697                         base + size, PHYS_ADDR_MAX);
1698 }
1699
1700 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1701 {
1702         phys_addr_t max_addr;
1703
1704         if (!limit)
1705                 return;
1706
1707         max_addr = __find_max_addr(limit);
1708
1709         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1710         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1711                 return;
1712
1713         memblock_cap_memory_range(0, max_addr);
1714 }
1715
1716 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1717 {
1718         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1719
1720         do {
1721                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1722
1723                 if (addr < type->regions[mid].base)
1724                         right = mid;
1725                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1726                                   type->regions[mid].size))
1727                         left = mid + 1;
1728                 else
1729                         return mid;
1730         } while (left < right);
1731         return -1;
1732 }
1733
1734 bool __init_memblock memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1735 {
1736         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1737 }
1738
1739 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1740 {
1741         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1742 }
1743
1744 bool __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1745 {
1746         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1747
1748         if (i == -1)
1749                 return false;
1750         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1751 }
1752
1753 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1754                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1755 {
1756         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1757         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1758
1759         if (mid == -1)
1760                 return -1;
1761
1762         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1763         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1764
1765         return memblock_get_region_node(&type->regions[mid]);
1766 }
1767
1768 /**
1769  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1770  * @base: base of region to check
1771  * @size: size of region to check
1772  *
1773  * Check if the region [@base, @base + @size) is a subset of a memory block.
1774  *
1775  * Return:
1776  * 0 if false, non-zero if true
1777  */
1778 bool __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1779 {
1780         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1781         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1782
1783         if (idx == -1)
1784                 return false;
1785         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1786                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1787 }
1788
1789 /**
1790  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1791  * @base: base of region to check
1792  * @size: size of region to check
1793  *
1794  * Check if the region [@base, @base + @size) intersects a reserved
1795  * memory block.
1796  *
1797  * Return:
1798  * True if they intersect, false if not.
1799  */
1800 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1801 {
1802         memblock_cap_size(base, &size);
1803         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1804 }
1805
1806 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1807 {
1808         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1809         struct memblock_region *r;
1810
1811         for_each_mem_region(r) {
1812                 orig_start = r->base;
1813                 orig_end = r->base + r->size;
1814                 start = round_up(orig_start, align);
1815                 end = round_down(orig_end, align);
1816
1817                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1818                         continue;
1819
1820                 if (start < end) {
1821                         r->base = start;
1822                         r->size = end - start;
1823                 } else {
1824                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1825                                                r - memblock.memory.regions);
1826                         r--;
1827                 }
1828         }
1829 }
1830
1831 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1832 {
1833         memblock.current_limit = limit;
1834 }
1835
1836 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1837 {
1838         return memblock.current_limit;
1839 }
1840
1841 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type)
1842 {
1843         phys_addr_t base, end, size;
1844         enum memblock_flags flags;
1845         int idx;
1846         struct memblock_region *rgn;
1847
1848         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", type->name, type->cnt);
1849
1850         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
1851                 char nid_buf[32] = "";
1852
1853                 base = rgn->base;
1854                 size = rgn->size;
1855                 end = base + size - 1;
1856                 flags = rgn->flags;
1857 #ifdef CONFIG_NUMA
1858                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1859                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1860                                  memblock_get_region_node(rgn));
1861 #endif
1862                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#x\n",
1863                         type->name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1864         }
1865 }
1866
1867 static void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1868 {
1869         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1870         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1871                 &memblock.memory.total_size,
1872                 &memblock.reserved.total_size);
1873
1874         memblock_dump(&memblock.memory);
1875         memblock_dump(&memblock.reserved);
1876 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1877         memblock_dump(&physmem);
1878 #endif
1879 }
1880
1881 void __init_memblock memblock_dump_all(void)
1882 {
1883         if (memblock_debug)
1884                 __memblock_dump_all();
1885 }
1886
1887 void __init memblock_allow_resize(void)
1888 {
1889         memblock_can_resize = 1;
1890 }
1891
1892 static int __init early_memblock(char *p)
1893 {
1894         if (p && strstr(p, "debug"))
1895                 memblock_debug = 1;
1896         return 0;
1897 }
1898 early_param("memblock", early_memblock);
1899
1900 static void __init free_memmap(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1901 {
1902         struct page *start_pg, *end_pg;
1903         phys_addr_t pg, pgend;
1904
1905         /*
1906          * Convert start_pfn/end_pfn to a struct page pointer.
1907          */
1908         start_pg = pfn_to_page(start_pfn - 1) + 1;
1909         end_pg = pfn_to_page(end_pfn - 1) + 1;
1910
1911         /*
1912          * Convert to physical addresses, and round start upwards and end
1913          * downwards.
1914          */
1915         pg = PAGE_ALIGN(__pa(start_pg));
1916         pgend = __pa(end_pg) & PAGE_MASK;
1917
1918         /*
1919          * If there are free pages between these, free the section of the
1920          * memmap array.
1921          */
1922         if (pg < pgend)
1923                 memblock_free(pg, pgend - pg);
1924 }
1925
1926 /*
1927  * The mem_map array can get very big.  Free the unused area of the memory map.
1928  */
1929 static void __init free_unused_memmap(void)
1930 {
1931         unsigned long start, end, prev_end = 0;
1932         int i;
1933
1934         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID) ||
1935             IS_ENABLED(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP))
1936                 return;
1937
1938         /*
1939          * This relies on each bank being in address order.
1940          * The banks are sorted previously in bootmem_init().
1941          */
1942         for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start, &end, NULL) {
1943 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1944                 /*
1945                  * Take care not to free memmap entries that don't exist
1946                  * due to SPARSEMEM sections which aren't present.
1947                  */
1948                 start = min(start, ALIGN(prev_end, PAGES_PER_SECTION));
1949 #else
1950                 /*
1951                  * Align down here since the VM subsystem insists that the
1952                  * memmap entries are valid from the bank start aligned to
1953                  * MAX_ORDER_NR_PAGES.
1954                  */
1955                 start = round_down(start, MAX_ORDER_NR_PAGES);
1956 #endif
1957
1958                 /*
1959                  * If we had a previous bank, and there is a space
1960                  * between the current bank and the previous, free it.
1961                  */
1962                 if (prev_end && prev_end < start)
1963                         free_memmap(prev_end, start);
1964
1965                 /*
1966                  * Align up here since the VM subsystem insists that the
1967                  * memmap entries are valid from the bank end aligned to
1968                  * MAX_ORDER_NR_PAGES.
1969                  */
1970                 prev_end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
1971         }
1972
1973 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1974         if (!IS_ALIGNED(prev_end, PAGES_PER_SECTION))
1975                 free_memmap(prev_end, ALIGN(prev_end, PAGES_PER_SECTION));
1976 #endif
1977 }
1978
1979 static void __init __free_pages_memory(unsigned long start, unsigned long end)
1980 {
1981         int order;
1982
1983         while (start < end) {
1984                 order = min(MAX_ORDER - 1UL, __ffs(start));
1985
1986                 while (start + (1UL << order) > end)
1987                         order--;
1988
1989                 memblock_free_pages(pfn_to_page(start), start, order);
1990
1991                 start += (1UL << order);
1992         }
1993 }
1994
1995 static unsigned long __init __free_memory_core(phys_addr_t start,
1996                                  phys_addr_t end)
1997 {
1998         unsigned long start_pfn = PFN_UP(start);
1999         unsigned long end_pfn = min_t(unsigned long,
2000                                       PFN_DOWN(end), max_low_pfn);
2001
2002         if (start_pfn >= end_pfn)
2003                 return 0;
2004
2005         __free_pages_memory(start_pfn, end_pfn);
2006
2007         return end_pfn - start_pfn;
2008 }
2009
2010 static void __init memmap_init_reserved_pages(void)
2011 {
2012         struct memblock_region *region;
2013         phys_addr_t start, end;
2014         u64 i;
2015
2016         /* initialize struct pages for the reserved regions */
2017         for_each_reserved_mem_range(i, &start, &end)
2018                 reserve_bootmem_region(start, end);
2019
2020         /* and also treat struct pages for the NOMAP regions as PageReserved */
2021         for_each_mem_region(region) {
2022                 if (memblock_is_nomap(region)) {
2023                         start = region->base;
2024                         end = start + region->size;
2025                         reserve_bootmem_region(start, end);
2026                 }
2027         }
2028 }
2029
2030 static unsigned long __init free_low_memory_core_early(void)
2031 {
2032         unsigned long count = 0;
2033         phys_addr_t start, end;
2034         u64 i;
2035
2036         memblock_clear_hotplug(0, -1);
2037
2038         memmap_init_reserved_pages();
2039
2040         /*
2041          * We need to use NUMA_NO_NODE instead of NODE_DATA(0)->node_id
2042          *  because in some case like Node0 doesn't have RAM installed
2043          *  low ram will be on Node1
2044          */
2045         for_each_free_mem_range(i, NUMA_NO_NODE, MEMBLOCK_NONE, &start, &end,
2046                                 NULL)
2047                 count += __free_memory_core(start, end);
2048
2049         return count;
2050 }
2051
2052 static int reset_managed_pages_done __initdata;
2053
2054 void reset_node_managed_pages(pg_data_t *pgdat)
2055 {
2056         struct zone *z;
2057
2058         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
2059                 atomic_long_set(&z->managed_pages, 0);
2060 }
2061
2062 void __init reset_all_zones_managed_pages(void)
2063 {
2064         struct pglist_data *pgdat;
2065
2066         if (reset_managed_pages_done)
2067                 return;
2068
2069         for_each_online_pgdat(pgdat)
2070                 reset_node_managed_pages(pgdat);
2071
2072         reset_managed_pages_done = 1;
2073 }
2074
2075 /**
2076  * memblock_free_all - release free pages to the buddy allocator
2077  */
2078 void __init memblock_free_all(void)
2079 {
2080         unsigned long pages;
2081
2082         free_unused_memmap();
2083         reset_all_zones_managed_pages();
2084
2085         pages = free_low_memory_core_early();
2086         totalram_pages_add(pages);
2087 }
2088
2089 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && defined(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK)
2090
2091 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
2092 {
2093         struct memblock_type *type = m->private;
2094         struct memblock_region *reg;
2095         int i;
2096         phys_addr_t end;
2097
2098         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
2099                 reg = &type->regions[i];
2100                 end = reg->base + reg->size - 1;
2101
2102                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
2103                 seq_printf(m, "%pa..%pa\n", &reg->base, &end);
2104         }
2105         return 0;
2106 }
2107 DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(memblock_debug);
2108
2109 static int __init memblock_init_debugfs(void)
2110 {
2111         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
2112
2113         debugfs_create_file("memory", 0444, root,
2114                             &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
2115         debugfs_create_file("reserved", 0444, root,
2116                             &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
2117 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
2118         debugfs_create_file("physmem", 0444, root, &physmem,
2119                             &memblock_debug_fops);
2120 #endif
2121
2122         return 0;
2123 }
2124 __initcall(memblock_init_debugfs);
2125
2126 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */