mm/memory_hotplug.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  linux/mm/memory_hotplug.c
   4  *
   5  *  Copyright (C)
   6  */
   7
   8 #include <linux/stddef.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/sched/signal.h>
  11 #include <linux/swap.h>
  12 #include <linux/interrupt.h>
  13 #include <linux/pagemap.h>
  14 #include <linux/compiler.h>
  15 #include <linux/export.h>
  16 #include <linux/pagevec.h>
  17 #include <linux/writeback.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/sysctl.h>
  20 #include <linux/cpu.h>
  21 #include <linux/memory.h>
  22 #include <linux/memremap.h>
  23 #include <linux/memory_hotplug.h>
  24 #include <linux/highmem.h>
  25 #include <linux/vmalloc.h>
  26 #include <linux/ioport.h>
  27 #include <linux/delay.h>
  28 #include <linux/migrate.h>
  29 #include <linux/page-isolation.h>
  30 #include <linux/pfn.h>
  31 #include <linux/suspend.h>
  32 #include <linux/mm_inline.h>
  33 #include <linux/firmware-map.h>
  34 #include <linux/stop_machine.h>
  35 #include <linux/hugetlb.h>
  36 #include <linux/memblock.h>
  37 #include <linux/compaction.h>
  38 #include <linux/rmap.h>
  39
  40 #include <asm/tlbflush.h>
  41
  42 #include "internal.h"
  43 #include "shuffle.h"
  44
  45
  46 /*
  47  * memory_hotplug.memmap_on_memory parameter
  48  */
  49 static bool memmap_on_memory __ro_after_init;
  50 #ifdef CONFIG_MHP_MEMMAP_ON_MEMORY
  51 module_param(memmap_on_memory, bool, 0444);
  52 MODULE_PARM_DESC(memmap_on_memory, "Enable memmap on memory for memory hotplug");
  53 #endif
  54
  55 /*
  56  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
  57  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
  58  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
  59  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
  60  */
  61
  62 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
  63 static DEFINE_MUTEX(online_page_callback_lock);
  64
  65 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(mem_hotplug_lock);
  66
  67 void get_online_mems(void)
  68 {
  69         percpu_down_read(&mem_hotplug_lock);
  70 }
  71
  72 void put_online_mems(void)
  73 {
  74         percpu_up_read(&mem_hotplug_lock);
  75 }
  76
  77 bool movable_node_enabled = false;
  78
  79 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
  80 int mhp_default_online_type = MMOP_OFFLINE;
  81 #else
  82 int mhp_default_online_type = MMOP_ONLINE;
  83 #endif
  84
  85 static int __init setup_memhp_default_state(char *str)
  86 {
  87         const int online_type = mhp_online_type_from_str(str);
  88
  89         if (online_type >= 0)
  90                 mhp_default_online_type = online_type;
  91
  92         return 1;
  93 }
  94 __setup("memhp_default_state=", setup_memhp_default_state);
  95
  96 void mem_hotplug_begin(void)
  97 {
  98         cpus_read_lock();
  99         percpu_down_write(&mem_hotplug_lock);
 100 }
 101
 102 void mem_hotplug_done(void)
 103 {
 104         percpu_up_write(&mem_hotplug_lock);
 105         cpus_read_unlock();
 106 }
 107
 108 u64 max_mem_size = U64_MAX;
 109
 110 /* add this memory to iomem resource */
 111 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size,
 112                                                  const char *resource_name)
 113 {
 114         struct resource *res;
 115         unsigned long flags =  IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 116
 117         if (strcmp(resource_name, "System RAM"))
 118                 flags |= IORESOURCE_SYSRAM_DRIVER_MANAGED;
 119
 120         if (!mhp_range_allowed(start, size, true))
 121                 return ERR_PTR(-E2BIG);
 122
 123         /*
 124          * Make sure value parsed from 'mem=' only restricts memory adding
 125          * while booting, so that memory hotplug won't be impacted. Please
 126          * refer to document of 'mem=' in kernel-parameters.txt for more
 127          * details.
 128          */
 129         if (start + size > max_mem_size && system_state < SYSTEM_RUNNING)
 130                 return ERR_PTR(-E2BIG);
 131
 132         /*
 133          * Request ownership of the new memory range.  This might be
 134          * a child of an existing resource that was present but
 135          * not marked as busy.
 136          */
 137         res = __request_region(&iomem_resource, start, size,
 138                                resource_name, flags);
 139
 140         if (!res) {
 141                 pr_debug("Unable to reserve System RAM region: %016llx->%016llx\n",
 142                                 start, start + size);
 143                 return ERR_PTR(-EEXIST);
 144         }
 145         return res;
 146 }
 147
 148 static void release_memory_resource(struct resource *res)
 149 {
 150         if (!res)
 151                 return;
 152         release_resource(res);
 153         kfree(res);
 154 }
 155
 156 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
 157 static int check_pfn_span(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 158                 const char *reason)
 159 {
 160         /*
 161          * Disallow all operations smaller than a sub-section and only
 162          * allow operations smaller than a section for
 163          * SPARSEMEM_VMEMMAP. Note that check_hotplug_memory_range()
 164          * enforces a larger memory_block_size_bytes() granularity for
 165          * memory that will be marked online, so this check should only
 166          * fire for direct arch_{add,remove}_memory() users outside of
 167          * add_memory_resource().
 168          */
 169         unsigned long min_align;
 170
 171         if (IS_ENABLED(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP))
 172                 min_align = PAGES_PER_SUBSECTION;
 173         else
 174                 min_align = PAGES_PER_SECTION;
 175         if (!IS_ALIGNED(pfn, min_align)
 176                         || !IS_ALIGNED(nr_pages, min_align)) {
 177                 WARN(1, "Misaligned __%s_pages start: %#lx end: #%lx\n",
 178                                 reason, pfn, pfn + nr_pages - 1);
 179                 return -EINVAL;
 180         }
 181         return 0;
 182 }
 183
 184 /*
 185  * Return page for the valid pfn only if the page is online. All pfn
 186  * walkers which rely on the fully initialized page->flags and others
 187  * should use this rather than pfn_valid && pfn_to_page
 188  */
 189 struct page *pfn_to_online_page(unsigned long pfn)
 190 {
 191         unsigned long nr = pfn_to_section_nr(pfn);
 192         struct dev_pagemap *pgmap;
 193         struct mem_section *ms;
 194
 195         if (nr >= NR_MEM_SECTIONS)
 196                 return NULL;
 197
 198         ms = __nr_to_section(nr);
 199         if (!online_section(ms))
 200                 return NULL;
 201
 202         /*
 203          * Save some code text when online_section() +
 204          * pfn_section_valid() are sufficient.
 205          */
 206         if (IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID) && !pfn_valid(pfn))
 207                 return NULL;
 208
 209         if (!pfn_section_valid(ms, pfn))
 210                 return NULL;
 211
 212         if (!online_device_section(ms))
 213                 return pfn_to_page(pfn);
 214
 215         /*
 216          * Slowpath: when ZONE_DEVICE collides with
 217          * ZONE_{NORMAL,MOVABLE} within the same section some pfns in
 218          * the section may be 'offline' but 'valid'. Only
 219          * get_dev_pagemap() can determine sub-section online status.
 220          */
 221         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
 222         put_dev_pagemap(pgmap);
 223
 224         /* The presence of a pgmap indicates ZONE_DEVICE offline pfn */
 225         if (pgmap)
 226                 return NULL;
 227
 228         return pfn_to_page(pfn);
 229 }
 230 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfn_to_online_page);
 231
 232 /*
 233  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
 234  * expected that archs that support memory hotplug will
 235  * call this function after deciding the zone to which to
 236  * add the new pages.
 237  */
 238 int __ref __add_pages(int nid, unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 239                 struct mhp_params *params)
 240 {
 241         const unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
 242         unsigned long cur_nr_pages;
 243         int err;
 244         struct vmem_altmap *altmap = params->altmap;
 245
 246         if (WARN_ON_ONCE(!params->pgprot.pgprot))
 247                 return -EINVAL;
 248
 249         VM_BUG_ON(!mhp_range_allowed(PFN_PHYS(pfn), nr_pages * PAGE_SIZE, false));
 250
 251         if (altmap) {
 252                 /*
 253                  * Validate altmap is within bounds of the total request
 254                  */
 255                 if (altmap->base_pfn != pfn
 256                                 || vmem_altmap_offset(altmap) > nr_pages) {
 257                         pr_warn_once("memory add fail, invalid altmap\n");
 258                         return -EINVAL;
 259                 }
 260                 altmap->alloc = 0;
 261         }
 262
 263         err = check_pfn_span(pfn, nr_pages, "add");
 264         if (err)
 265                 return err;
 266
 267         for (; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
 268                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
 269                 cur_nr_pages = min(end_pfn - pfn,
 270                                    SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
 271                 err = sparse_add_section(nid, pfn, cur_nr_pages, altmap);
 272                 if (err)
 273                         break;
 274                 cond_resched();
 275         }
 276         vmemmap_populate_print_last();
 277         return err;
 278 }
 279
 280 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
 281 static unsigned long find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 282                                      unsigned long start_pfn,
 283                                      unsigned long end_pfn)
 284 {
 285         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SUBSECTION) {
 286                 if (unlikely(!pfn_to_online_page(start_pfn)))
 287                         continue;
 288
 289                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
 290                         continue;
 291
 292                 if (zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
 293                         continue;
 294
 295                 return start_pfn;
 296         }
 297
 298         return 0;
 299 }
 300
 301 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
 302 static unsigned long find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 303                                     unsigned long start_pfn,
 304                                     unsigned long end_pfn)
 305 {
 306         unsigned long pfn;
 307
 308         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
 309         pfn = end_pfn - 1;
 310         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SUBSECTION) {
 311                 if (unlikely(!pfn_to_online_page(pfn)))
 312                         continue;
 313
 314                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
 315                         continue;
 316
 317                 if (zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
 318                         continue;
 319
 320                 return pfn;
 321         }
 322
 323         return 0;
 324 }
 325
 326 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 327                              unsigned long end_pfn)
 328 {
 329         unsigned long pfn;
 330         int nid = zone_to_nid(zone);
 331
 332         zone_span_writelock(zone);
 333         if (zone->zone_start_pfn == start_pfn) {
 334                 /*
 335                  * If the section is smallest section in the zone, it need
 336                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
 337                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 338                  * for shrinking zone.
 339                  */
 340                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
 341                                                 zone_end_pfn(zone));
 342                 if (pfn) {
 343                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn(zone) - pfn;
 344                         zone->zone_start_pfn = pfn;
 345                 } else {
 346                         zone->zone_start_pfn = 0;
 347                         zone->spanned_pages = 0;
 348                 }
 349         } else if (zone_end_pfn(zone) == end_pfn) {
 350                 /*
 351                  * If the section is biggest section in the zone, it need
 352                  * shrink zone->spanned_pages.
 353                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 354                  * shrinking zone.
 355                  */
 356                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone->zone_start_pfn,
 357                                                start_pfn);
 358                 if (pfn)
 359                         zone->spanned_pages = pfn - zone->zone_start_pfn + 1;
 360                 else {
 361                         zone->zone_start_pfn = 0;
 362                         zone->spanned_pages = 0;
 363                 }
 364         }
 365         zone_span_writeunlock(zone);
 366 }
 367
 368 static void update_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat)
 369 {
 370         unsigned long node_start_pfn = 0, node_end_pfn = 0;
 371         struct zone *zone;
 372
 373         for (zone = pgdat->node_zones;
 374              zone < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; zone++) {
 375                 unsigned long end_pfn = zone_end_pfn(zone);
 376
 377                 /* No need to lock the zones, they can't change. */
 378                 if (!zone->spanned_pages)
 379                         continue;
 380                 if (!node_end_pfn) {
 381                         node_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 382                         node_end_pfn = end_pfn;
 383                         continue;
 384                 }
 385
 386                 if (end_pfn > node_end_pfn)
 387                         node_end_pfn = end_pfn;
 388                 if (zone->zone_start_pfn < node_start_pfn)
 389                         node_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 390         }
 391
 392         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
 393         pgdat->node_spanned_pages = node_end_pfn - node_start_pfn;
 394 }
 395
 396 void __ref remove_pfn_range_from_zone(struct zone *zone,
 397                                       unsigned long start_pfn,
 398                                       unsigned long nr_pages)
 399 {
 400         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
 401         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 402         unsigned long pfn, cur_nr_pages, flags;
 403
 404         /* Poison struct pages because they are now uninitialized again. */
 405         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
 406                 cond_resched();
 407
 408                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
 409                 cur_nr_pages =
 410                         min(end_pfn - pfn, SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
 411                 page_init_poison(pfn_to_page(pfn),
 412                                  sizeof(struct page) * cur_nr_pages);
 413         }
 414
 415 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
 416         /*
 417          * Zone shrinking code cannot properly deal with ZONE_DEVICE. So
 418          * we will not try to shrink the zones - which is okay as
 419          * set_zone_contiguous() cannot deal with ZONE_DEVICE either way.
 420          */
 421         if (zone_idx(zone) == ZONE_DEVICE)
 422                 return;
 423 #endif
 424
 425         clear_zone_contiguous(zone);
 426
 427         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 428         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 429         update_pgdat_span(pgdat);
 430         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 431
 432         set_zone_contiguous(zone);
 433 }
 434
 435 static void __remove_section(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 436                              unsigned long map_offset,
 437                              struct vmem_altmap *altmap)
 438 {
 439         struct mem_section *ms = __pfn_to_section(pfn);
 440
 441         if (WARN_ON_ONCE(!valid_section(ms)))
 442                 return;
 443
 444         sparse_remove_section(ms, pfn, nr_pages, map_offset, altmap);
 445 }
 446
 447 /**
 448  * __remove_pages() - remove sections of pages
 449  * @pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
 450  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
 451  * @altmap: alternative device page map or %NULL if default memmap is used
 452  *
 453  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
 454  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
 455  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
 456  * calling offline_pages().
 457  */
 458 void __remove_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 459                     struct vmem_altmap *altmap)
 460 {
 461         const unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
 462         unsigned long cur_nr_pages;
 463         unsigned long map_offset = 0;
 464
 465         map_offset = vmem_altmap_offset(altmap);
 466
 467         if (check_pfn_span(pfn, nr_pages, "remove"))
 468                 return;
 469
 470         for (; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
 471                 cond_resched();
 472                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
 473                 cur_nr_pages = min(end_pfn - pfn,
 474                                    SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
 475                 __remove_section(pfn, cur_nr_pages, map_offset, altmap);
 476                 map_offset = 0;
 477         }
 478 }
 479
 480 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 481 {
 482         int rc = -EINVAL;
 483
 484         get_online_mems();
 485         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 486
 487         if (online_page_callback == generic_online_page) {
 488                 online_page_callback = callback;
 489                 rc = 0;
 490         }
 491
 492         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 493         put_online_mems();
 494
 495         return rc;
 496 }
 497 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
 498
 499 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 500 {
 501         int rc = -EINVAL;
 502
 503         get_online_mems();
 504         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 505
 506         if (online_page_callback == callback) {
 507                 online_page_callback = generic_online_page;
 508                 rc = 0;
 509         }
 510
 511         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 512         put_online_mems();
 513
 514         return rc;
 515 }
 516 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
 517
 518 void generic_online_page(struct page *page, unsigned int order)
 519 {
 520         /*
 521          * Freeing the page with debug_pagealloc enabled will try to unmap it,
 522          * so we should map it first. This is better than introducing a special
 523          * case in page freeing fast path.
 524          */
 525         debug_pagealloc_map_pages(page, 1 << order);
 526         __free_pages_core(page, order);
 527         totalram_pages_add(1UL << order);
 528 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 529         if (PageHighMem(page))
 530                 totalhigh_pages_add(1UL << order);
 531 #endif
 532 }
 533 EXPORT_SYMBOL_GPL(generic_online_page);
 534
 535 static void online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
 536 {
 537         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
 538         unsigned long pfn;
 539
 540         /*
 541          * Online the pages in MAX_ORDER - 1 aligned chunks. The callback might
 542          * decide to not expose all pages to the buddy (e.g., expose them
 543          * later). We account all pages as being online and belonging to this
 544          * zone ("present").
 545          * When using memmap_on_memory, the range might not be aligned to
 546          * MAX_ORDER_NR_PAGES - 1, but pageblock aligned. __ffs() will detect
 547          * this and the first chunk to online will be pageblock_nr_pages.
 548          */
 549         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn;) {
 550                 int order = min(MAX_ORDER - 1UL, __ffs(pfn));
 551
 552                 (*online_page_callback)(pfn_to_page(pfn), order);
 553                 pfn += (1UL << order);
 554         }
 555
 556         /* mark all involved sections as online */
 557         online_mem_sections(start_pfn, end_pfn);
 558 }
 559
 560 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
 561 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
 562         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
 563 {
 564         int nid = zone_to_nid(zone);
 565
 566         arg->status_change_nid = NUMA_NO_NODE;
 567         arg->status_change_nid_normal = NUMA_NO_NODE;
 568         arg->status_change_nid_high = NUMA_NO_NODE;
 569
 570         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
 571                 arg->status_change_nid = nid;
 572         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
 573                 arg->status_change_nid_normal = nid;
 574 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 575         if (zone_idx(zone) <= ZONE_HIGHMEM && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
 576                 arg->status_change_nid_high = nid;
 577 #endif
 578 }
 579
 580 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
 581 {
 582         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
 583                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
 584
 585         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
 586                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
 587
 588         if (arg->status_change_nid >= 0)
 589                 node_set_state(node, N_MEMORY);
 590 }
 591
 592 static void __meminit resize_zone_range(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 593                 unsigned long nr_pages)
 594 {
 595         unsigned long old_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
 596
 597         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
 598                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 599
 600         zone->spanned_pages = max(start_pfn + nr_pages, old_end_pfn) - zone->zone_start_pfn;
 601 }
 602
 603 static void __meminit resize_pgdat_range(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
 604                                      unsigned long nr_pages)
 605 {
 606         unsigned long old_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 607
 608         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
 609                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
 610
 611         pgdat->node_spanned_pages = max(start_pfn + nr_pages, old_end_pfn) - pgdat->node_start_pfn;
 612
 613 }
 614
 615 static void section_taint_zone_device(unsigned long pfn)
 616 {
 617         struct mem_section *ms = __pfn_to_section(pfn);
 618
 619         ms->section_mem_map |= SECTION_TAINT_ZONE_DEVICE;
 620 }
 621
 622 /*
 623  * Associate the pfn range with the given zone, initializing the memmaps
 624  * and resizing the pgdat/zone data to span the added pages. After this
 625  * call, all affected pages are PG_reserved.
 626  *
 627  * All aligned pageblocks are initialized to the specified migratetype
 628  * (usually MIGRATE_MOVABLE). Besides setting the migratetype, no related
 629  * zone stats (e.g., nr_isolate_pageblock) are touched.
 630  */
 631 void __ref move_pfn_range_to_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 632                                   unsigned long nr_pages,
 633                                   struct vmem_altmap *altmap, int migratetype)
 634 {
 635         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 636         int nid = pgdat->node_id;
 637         unsigned long flags;
 638
 639         clear_zone_contiguous(zone);
 640
 641         /* TODO Huh pgdat is irqsave while zone is not. It used to be like that before */
 642         pgdat_resize_lock(pgdat, &flags);
 643         zone_span_writelock(zone);
 644         if (zone_is_empty(zone))
 645                 init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, nr_pages);
 646         resize_zone_range(zone, start_pfn, nr_pages);
 647         zone_span_writeunlock(zone);
 648         resize_pgdat_range(pgdat, start_pfn, nr_pages);
 649         pgdat_resize_unlock(pgdat, &flags);
 650
 651         /*
 652          * Subsection population requires care in pfn_to_online_page().
 653          * Set the taint to enable the slow path detection of
 654          * ZONE_DEVICE pages in an otherwise  ZONE_{NORMAL,MOVABLE}
 655          * section.
 656          */
 657         if (zone_is_zone_device(zone)) {
 658                 if (!IS_ALIGNED(start_pfn, PAGES_PER_SECTION))
 659                         section_taint_zone_device(start_pfn);
 660                 if (!IS_ALIGNED(start_pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION))
 661                         section_taint_zone_device(start_pfn + nr_pages);
 662         }
 663
 664         /*
 665          * TODO now we have a visible range of pages which are not associated
 666          * with their zone properly. Not nice but set_pfnblock_flags_mask
 667          * expects the zone spans the pfn range. All the pages in the range
 668          * are reserved so nobody should be touching them so we should be safe
 669          */
 670         memmap_init_range(nr_pages, nid, zone_idx(zone), start_pfn, 0,
 671                          MEMINIT_HOTPLUG, altmap, migratetype);
 672
 673         set_zone_contiguous(zone);
 674 }
 675
 676 /*
 677  * Returns a default kernel memory zone for the given pfn range.
 678  * If no kernel zone covers this pfn range it will automatically go
 679  * to the ZONE_NORMAL.
 680  */
 681 static struct zone *default_kernel_zone_for_pfn(int nid, unsigned long start_pfn,
 682                 unsigned long nr_pages)
 683 {
 684         struct pglist_data *pgdat = NODE_DATA(nid);
 685         int zid;
 686
 687         for (zid = 0; zid <= ZONE_NORMAL; zid++) {
 688                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zid];
 689
 690                 if (zone_intersects(zone, start_pfn, nr_pages))
 691                         return zone;
 692         }
 693
 694         return &pgdat->node_zones[ZONE_NORMAL];
 695 }
 696
 697 static inline struct zone *default_zone_for_pfn(int nid, unsigned long start_pfn,
 698                 unsigned long nr_pages)
 699 {
 700         struct zone *kernel_zone = default_kernel_zone_for_pfn(nid, start_pfn,
 701                         nr_pages);
 702         struct zone *movable_zone = &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
 703         bool in_kernel = zone_intersects(kernel_zone, start_pfn, nr_pages);
 704         bool in_movable = zone_intersects(movable_zone, start_pfn, nr_pages);
 705
 706         /*
 707          * We inherit the existing zone in a simple case where zones do not
 708          * overlap in the given range
 709          */
 710         if (in_kernel ^ in_movable)
 711                 return (in_kernel) ? kernel_zone : movable_zone;
 712
 713         /*
 714          * If the range doesn't belong to any zone or two zones overlap in the
 715          * given range then we use movable zone only if movable_node is
 716          * enabled because we always online to a kernel zone by default.
 717          */
 718         return movable_node_enabled ? movable_zone : kernel_zone;
 719 }
 720
 721 struct zone *zone_for_pfn_range(int online_type, int nid, unsigned start_pfn,
 722                 unsigned long nr_pages)
 723 {
 724         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL)
 725                 return default_kernel_zone_for_pfn(nid, start_pfn, nr_pages);
 726
 727         if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE)
 728                 return &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
 729
 730         return default_zone_for_pfn(nid, start_pfn, nr_pages);
 731 }
 732
 733 /*
 734  * This function should only be called by memory_block_{online,offline},
 735  * and {online,offline}_pages.
 736  */
 737 void adjust_present_page_count(struct zone *zone, long nr_pages)
 738 {
 739         unsigned long flags;
 740
 741         zone->present_pages += nr_pages;
 742         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 743         zone->zone_pgdat->node_present_pages += nr_pages;
 744         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 745 }
 746
 747 int mhp_init_memmap_on_memory(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 748                               struct zone *zone)
 749 {
 750         unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
 751         int ret;
 752
 753         ret = kasan_add_zero_shadow(__va(PFN_PHYS(pfn)), PFN_PHYS(nr_pages));
 754         if (ret)
 755                 return ret;
 756
 757         move_pfn_range_to_zone(zone, pfn, nr_pages, NULL, MIGRATE_UNMOVABLE);
 758
 759         /*
 760          * It might be that the vmemmap_pages fully span sections. If that is
 761          * the case, mark those sections online here as otherwise they will be
 762          * left offline.
 763          */
 764         if (nr_pages >= PAGES_PER_SECTION)
 765                 online_mem_sections(pfn, ALIGN_DOWN(end_pfn, PAGES_PER_SECTION));
 766
 767         return ret;
 768 }
 769
 770 void mhp_deinit_memmap_on_memory(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages)
 771 {
 772         unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
 773
 774         /*
 775          * It might be that the vmemmap_pages fully span sections. If that is
 776          * the case, mark those sections offline here as otherwise they will be
 777          * left online.
 778          */
 779         if (nr_pages >= PAGES_PER_SECTION)
 780                 offline_mem_sections(pfn, ALIGN_DOWN(end_pfn, PAGES_PER_SECTION));
 781
 782         /*
 783          * The pages associated with this vmemmap have been offlined, so
 784          * we can reset its state here.
 785          */
 786         remove_pfn_range_from_zone(page_zone(pfn_to_page(pfn)), pfn, nr_pages);
 787         kasan_remove_zero_shadow(__va(PFN_PHYS(pfn)), PFN_PHYS(nr_pages));
 788 }
 789
 790 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, struct zone *zone)
 791 {
 792         unsigned long flags;
 793         int need_zonelists_rebuild = 0;
 794         const int nid = zone_to_nid(zone);
 795         int ret;
 796         struct memory_notify arg;
 797
 798         /*
 799          * {on,off}lining is constrained to full memory sections (or more
 800          * precisly to memory blocks from the user space POV).
 801          * memmap_on_memory is an exception because it reserves initial part
 802          * of the physical memory space for vmemmaps. That space is pageblock
 803          * aligned.
 804          */
 805         if (WARN_ON_ONCE(!nr_pages ||
 806                          !IS_ALIGNED(pfn, pageblock_nr_pages) ||
 807                          !IS_ALIGNED(pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION)))
 808                 return -EINVAL;
 809
 810         mem_hotplug_begin();
 811
 812         /* associate pfn range with the zone */
 813         move_pfn_range_to_zone(zone, pfn, nr_pages, NULL, MIGRATE_ISOLATE);
 814
 815         arg.start_pfn = pfn;
 816         arg.nr_pages = nr_pages;
 817         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
 818
 819         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
 820         ret = notifier_to_errno(ret);
 821         if (ret)
 822                 goto failed_addition;
 823
 824         /*
 825          * Fixup the number of isolated pageblocks before marking the sections
 826          * onlining, such that undo_isolate_page_range() works correctly.
 827          */
 828         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
 829         zone->nr_isolate_pageblock += nr_pages / pageblock_nr_pages;
 830         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
 831
 832         /*
 833          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
 834          * This means the page allocator ignores this zone.
 835          * So, zonelist must be updated after online.
 836          */
 837         if (!populated_zone(zone)) {
 838                 need_zonelists_rebuild = 1;
 839                 setup_zone_pageset(zone);
 840         }
 841
 842         online_pages_range(pfn, nr_pages);
 843         adjust_present_page_count(zone, nr_pages);
 844
 845         node_states_set_node(nid, &arg);
 846         if (need_zonelists_rebuild)
 847                 build_all_zonelists(NULL);
 848
 849         /* Basic onlining is complete, allow allocation of onlined pages. */
 850         undo_isolate_page_range(pfn, pfn + nr_pages, MIGRATE_MOVABLE);
 851
 852         /*
 853          * Freshly onlined pages aren't shuffled (e.g., all pages are placed to
 854          * the tail of the freelist when undoing isolation). Shuffle the whole
 855          * zone to make sure the just onlined pages are properly distributed
 856          * across the whole freelist - to create an initial shuffle.
 857          */
 858         shuffle_zone(zone);
 859
 860         /* reinitialise watermarks and update pcp limits */
 861         init_per_zone_wmark_min();
 862
 863         kswapd_run(nid);
 864         kcompactd_run(nid);
 865
 866         writeback_set_ratelimit();
 867
 868         memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
 869         mem_hotplug_done();
 870         return 0;
 871
 872 failed_addition:
 873         pr_debug("online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
 874                  (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
 875                  (((unsigned long long) pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1);
 876         memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
 877         remove_pfn_range_from_zone(zone, pfn, nr_pages);
 878         mem_hotplug_done();
 879         return ret;
 880 }
 881 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
 882
 883 static void reset_node_present_pages(pg_data_t *pgdat)
 884 {
 885         struct zone *z;
 886
 887         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
 888                 z->present_pages = 0;
 889
 890         pgdat->node_present_pages = 0;
 891 }
 892
 893 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 894 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid)
 895 {
 896         struct pglist_data *pgdat;
 897
 898         pgdat = NODE_DATA(nid);
 899         if (!pgdat) {
 900                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
 901                 if (!pgdat)
 902                         return NULL;
 903
 904                 pgdat->per_cpu_nodestats =
 905                         alloc_percpu(struct per_cpu_nodestat);
 906                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
 907         } else {
 908                 int cpu;
 909                 /*
 910                  * Reset the nr_zones, order and highest_zoneidx before reuse.
 911                  * Note that kswapd will init kswapd_highest_zoneidx properly
 912                  * when it starts in the near future.
 913                  */
 914                 pgdat->nr_zones = 0;
 915                 pgdat->kswapd_order = 0;
 916                 pgdat->kswapd_highest_zoneidx = 0;
 917                 for_each_online_cpu(cpu) {
 918                         struct per_cpu_nodestat *p;
 919
 920                         p = per_cpu_ptr(pgdat->per_cpu_nodestats, cpu);
 921                         memset(p, 0, sizeof(*p));
 922                 }
 923         }
 924
 925         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
 926         pgdat->node_id = nid;
 927         pgdat->node_start_pfn = 0;
 928
 929         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
 930         free_area_init_core_hotplug(nid);
 931
 932         /*
 933          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
 934          * to access not-initialized zonelist, build here.
 935          */
 936         build_all_zonelists(pgdat);
 937
 938         /*
 939          * When memory is hot-added, all the memory is in offline state. So
 940          * clear all zones' present_pages because they will be updated in
 941          * online_pages() and offline_pages().
 942          */
 943         reset_node_managed_pages(pgdat);
 944         reset_node_present_pages(pgdat);
 945
 946         return pgdat;
 947 }
 948
 949 static void rollback_node_hotadd(int nid)
 950 {
 951         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
 952
 953         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
 954         free_percpu(pgdat->per_cpu_nodestats);
 955         arch_free_nodedata(pgdat);
 956 }
 957
 958
 959 /**
 960  * try_online_node - online a node if offlined
 961  * @nid: the node ID
 962  * @set_node_online: Whether we want to online the node
 963  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
 964  *
 965  * Returns:
 966  * 1 -> a new node has been allocated
 967  * 0 -> the node is already online
 968  * -ENOMEM -> the node could not be allocated
 969  */
 970 static int __try_online_node(int nid, bool set_node_online)
 971 {
 972         pg_data_t *pgdat;
 973         int ret = 1;
 974
 975         if (node_online(nid))
 976                 return 0;
 977
 978         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid);
 979         if (!pgdat) {
 980                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
 981                 ret = -ENOMEM;
 982                 goto out;
 983         }
 984
 985         if (set_node_online) {
 986                 node_set_online(nid);
 987                 ret = register_one_node(nid);
 988                 BUG_ON(ret);
 989         }
 990 out:
 991         return ret;
 992 }
 993
 994 /*
 995  * Users of this function always want to online/register the node
 996  */
 997 int try_online_node(int nid)
 998 {
 999         int ret;
1000
1001         mem_hotplug_begin();
1002         ret =  __try_online_node(nid, true);
1003         mem_hotplug_done();
1004         return ret;
1005 }
1006
1007 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1008 {
1009         /* memory range must be block size aligned */
1010         if (!size || !IS_ALIGNED(start, memory_block_size_bytes()) ||
1011             !IS_ALIGNED(size, memory_block_size_bytes())) {
1012                 pr_err("Block size [%#lx] unaligned hotplug range: start %#llx, size %#llx",
1013                        memory_block_size_bytes(), start, size);
1014                 return -EINVAL;
1015         }
1016
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 static int online_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1021 {
1022         mem->online_type = mhp_default_online_type;
1023         return device_online(&mem->dev);
1024 }
1025
1026 bool mhp_supports_memmap_on_memory(unsigned long size)
1027 {
1028         unsigned long nr_vmemmap_pages = size / PAGE_SIZE;
1029         unsigned long vmemmap_size = nr_vmemmap_pages * sizeof(struct page);
1030         unsigned long remaining_size = size - vmemmap_size;
1031
1032         /*
1033          * Besides having arch support and the feature enabled at runtime, we
1034          * need a few more assumptions to hold true:
1035          *
1036          * a) We span a single memory block: memory onlining/offlinin;g happens
1037          *    in memory block granularity. We don't want the vmemmap of online
1038          *    memory blocks to reside on offline memory blocks. In the future,
1039          *    we might want to support variable-sized memory blocks to make the
1040          *    feature more versatile.
1041          *
1042          * b) The vmemmap pages span complete PMDs: We don't want vmemmap code
1043          *    to populate memory from the altmap for unrelated parts (i.e.,
1044          *    other memory blocks)
1045          *
1046          * c) The vmemmap pages (and thereby the pages that will be exposed to
1047          *    the buddy) have to cover full pageblocks: memory onlining/offlining
1048          *    code requires applicable ranges to be page-aligned, for example, to
1049          *    set the migratetypes properly.
1050          *
1051          * TODO: Although we have a check here to make sure that vmemmap pages
1052          *       fully populate a PMD, it is not the right place to check for
1053          *       this. A much better solution involves improving vmemmap code
1054          *       to fallback to base pages when trying to populate vmemmap using
1055          *       altmap as an alternative source of memory, and we do not exactly
1056          *       populate a single PMD.
1057          */
1058         return memmap_on_memory &&
1059                !hugetlb_free_vmemmap_enabled &&
1060                IS_ENABLED(CONFIG_MHP_MEMMAP_ON_MEMORY) &&
1061                size == memory_block_size_bytes() &&
1062                IS_ALIGNED(vmemmap_size, PMD_SIZE) &&
1063                IS_ALIGNED(remaining_size, (pageblock_nr_pages << PAGE_SHIFT));
1064 }
1065
1066 /*
1067  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1068  * and online/offline operations (triggered e.g. by sysfs).
1069  *
1070  * we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1071  */
1072 int __ref add_memory_resource(int nid, struct resource *res, mhp_t mhp_flags)
1073 {
1074         struct mhp_params params = { .pgprot = pgprot_mhp(PAGE_KERNEL) };
1075         struct vmem_altmap mhp_altmap = {};
1076         u64 start, size;
1077         bool new_node = false;
1078         int ret;
1079
1080         start = res->start;
1081         size = resource_size(res);
1082
1083         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1084         if (ret)
1085                 return ret;
1086
1087         if (!node_possible(nid)) {
1088                 WARN(1, "node %d was absent from the node_possible_map\n", nid);
1089                 return -EINVAL;
1090         }
1091
1092         mem_hotplug_begin();
1093
1094         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK))
1095                 memblock_add_node(start, size, nid);
1096
1097         ret = __try_online_node(nid, false);
1098         if (ret < 0)
1099                 goto error;
1100         new_node = ret;
1101
1102         /*
1103          * Self hosted memmap array
1104          */
1105         if (mhp_flags & MHP_MEMMAP_ON_MEMORY) {
1106                 if (!mhp_supports_memmap_on_memory(size)) {
1107                         ret = -EINVAL;
1108                         goto error;
1109                 }
1110                 mhp_altmap.free = PHYS_PFN(size);
1111                 mhp_altmap.base_pfn = PHYS_PFN(start);
1112                 params.altmap = &mhp_altmap;
1113         }
1114
1115         /* call arch's memory hotadd */
1116         ret = arch_add_memory(nid, start, size, &params);
1117         if (ret < 0)
1118                 goto error;
1119
1120         /* create memory block devices after memory was added */
1121         ret = create_memory_block_devices(start, size, mhp_altmap.alloc);
1122         if (ret) {
1123                 arch_remove_memory(nid, start, size, NULL);
1124                 goto error;
1125         }
1126
1127         if (new_node) {
1128                 /* If sysfs file of new node can't be created, cpu on the node
1129                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1130                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1131                  * We online node here. We can't roll back from here.
1132                  */
1133                 node_set_online(nid);
1134                 ret = __register_one_node(nid);
1135                 BUG_ON(ret);
1136         }
1137
1138         /* link memory sections under this node.*/
1139         link_mem_sections(nid, PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1),
1140                           MEMINIT_HOTPLUG);
1141
1142         /* create new memmap entry */
1143         if (!strcmp(res->name, "System RAM"))
1144                 firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1145
1146         /* device_online() will take the lock when calling online_pages() */
1147         mem_hotplug_done();
1148
1149         /*
1150          * In case we're allowed to merge the resource, flag it and trigger
1151          * merging now that adding succeeded.
1152          */
1153         if (mhp_flags & MHP_MERGE_RESOURCE)
1154                 merge_system_ram_resource(res);
1155
1156         /* online pages if requested */
1157         if (mhp_default_online_type != MMOP_OFFLINE)
1158                 walk_memory_blocks(start, size, NULL, online_memory_block);
1159
1160         return ret;
1161 error:
1162         /* rollback pgdat allocation and others */
1163         if (new_node)
1164                 rollback_node_hotadd(nid);
1165         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK))
1166                 memblock_remove(start, size);
1167         mem_hotplug_done();
1168         return ret;
1169 }
1170
1171 /* requires device_hotplug_lock, see add_memory_resource() */
1172 int __ref __add_memory(int nid, u64 start, u64 size, mhp_t mhp_flags)
1173 {
1174         struct resource *res;
1175         int ret;
1176
1177         res = register_memory_resource(start, size, "System RAM");
1178         if (IS_ERR(res))
1179                 return PTR_ERR(res);
1180
1181         ret = add_memory_resource(nid, res, mhp_flags);
1182         if (ret < 0)
1183                 release_memory_resource(res);
1184         return ret;
1185 }
1186
1187 int add_memory(int nid, u64 start, u64 size, mhp_t mhp_flags)
1188 {
1189         int rc;
1190
1191         lock_device_hotplug();
1192         rc = __add_memory(nid, start, size, mhp_flags);
1193         unlock_device_hotplug();
1194
1195         return rc;
1196 }
1197 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1198
1199 /*
1200  * Add special, driver-managed memory to the system as system RAM. Such
1201  * memory is not exposed via the raw firmware-provided memmap as system
1202  * RAM, instead, it is detected and added by a driver - during cold boot,
1203  * after a reboot, and after kexec.
1204  *
1205  * Reasons why this memory should not be used for the initial memmap of a
1206  * kexec kernel or for placing kexec images:
1207  * - The booting kernel is in charge of determining how this memory will be
1208  *   used (e.g., use persistent memory as system RAM)
1209  * - Coordination with a hypervisor is required before this memory
1210  *   can be used (e.g., inaccessible parts).
1211  *
1212  * For this memory, no entries in /sys/firmware/memmap ("raw firmware-provided
1213  * memory map") are created. Also, the created memory resource is flagged
1214  * with IORESOURCE_SYSRAM_DRIVER_MANAGED, so in-kernel users can special-case
1215  * this memory as well (esp., not place kexec images onto it).
1216  *
1217  * The resource_name (visible via /proc/iomem) has to have the format
1218  * "System RAM ($DRIVER)".
1219  */
1220 int add_memory_driver_managed(int nid, u64 start, u64 size,
1221                               const char *resource_name, mhp_t mhp_flags)
1222 {
1223         struct resource *res;
1224         int rc;
1225
1226         if (!resource_name ||
1227             strstr(resource_name, "System RAM (") != resource_name ||
1228             resource_name[strlen(resource_name) - 1] != ')')
1229                 return -EINVAL;
1230
1231         lock_device_hotplug();
1232
1233         res = register_memory_resource(start, size, resource_name);
1234         if (IS_ERR(res)) {
1235                 rc = PTR_ERR(res);
1236                 goto out_unlock;
1237         }
1238
1239         rc = add_memory_resource(nid, res, mhp_flags);
1240         if (rc < 0)
1241                 release_memory_resource(res);
1242
1243 out_unlock:
1244         unlock_device_hotplug();
1245         return rc;
1246 }
1247 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory_driver_managed);
1248
1249 /*
1250  * Platforms should define arch_get_mappable_range() that provides
1251  * maximum possible addressable physical memory range for which the
1252  * linear mapping could be created. The platform returned address
1253  * range must adhere to these following semantics.
1254  *
1255  * - range.start <= range.end
1256  * - Range includes both end points [range.start..range.end]
1257  *
1258  * There is also a fallback definition provided here, allowing the
1259  * entire possible physical address range in case any platform does
1260  * not define arch_get_mappable_range().
1261  */
1262 struct range __weak arch_get_mappable_range(void)
1263 {
1264         struct range mhp_range = {
1265                 .start = 0UL,
1266                 .end = -1ULL,
1267         };
1268         return mhp_range;
1269 }
1270
1271 struct range mhp_get_pluggable_range(bool need_mapping)
1272 {
1273         const u64 max_phys = (1ULL << MAX_PHYSMEM_BITS) - 1;
1274         struct range mhp_range;
1275
1276         if (need_mapping) {
1277                 mhp_range = arch_get_mappable_range();
1278                 if (mhp_range.start > max_phys) {
1279                         mhp_range.start = 0;
1280                         mhp_range.end = 0;
1281                 }
1282                 mhp_range.end = min_t(u64, mhp_range.end, max_phys);
1283         } else {
1284                 mhp_range.start = 0;
1285                 mhp_range.end = max_phys;
1286         }
1287         return mhp_range;
1288 }
1289 EXPORT_SYMBOL_GPL(mhp_get_pluggable_range);
1290
1291 bool mhp_range_allowed(u64 start, u64 size, bool need_mapping)
1292 {
1293         struct range mhp_range = mhp_get_pluggable_range(need_mapping);
1294         u64 end = start + size;
1295
1296         if (start < end && start >= mhp_range.start && (end - 1) <= mhp_range.end)
1297                 return true;
1298
1299         pr_warn("Hotplug memory [%#llx-%#llx] exceeds maximum addressable range [%#llx-%#llx]\n",
1300                 start, end, mhp_range.start, mhp_range.end);
1301         return false;
1302 }
1303
1304 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1305 /*
1306  * Confirm all pages in a range [start, end) belong to the same zone (skipping
1307  * memory holes). When true, return the zone.
1308  */
1309 struct zone *test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn,
1310                                   unsigned long end_pfn)
1311 {
1312         unsigned long pfn, sec_end_pfn;
1313         struct zone *zone = NULL;
1314         struct page *page;
1315         int i;
1316         for (pfn = start_pfn, sec_end_pfn = SECTION_ALIGN_UP(start_pfn + 1);
1317              pfn < end_pfn;
1318              pfn = sec_end_pfn, sec_end_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1319                 /* Make sure the memory section is present first */
1320                 if (!present_section_nr(pfn_to_section_nr(pfn)))
1321                         continue;
1322                 for (; pfn < sec_end_pfn && pfn < end_pfn;
1323                      pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1324                         i = 0;
1325                         /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1326                         while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) &&
1327                                 !pfn_valid_within(pfn + i))
1328                                 i++;
1329                         if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES || pfn + i >= end_pfn)
1330                                 continue;
1331                         /* Check if we got outside of the zone */
1332                         if (zone && !zone_spans_pfn(zone, pfn + i))
1333                                 return NULL;
1334                         page = pfn_to_page(pfn + i);
1335                         if (zone && page_zone(page) != zone)
1336                                 return NULL;
1337                         zone = page_zone(page);
1338                 }
1339         }
1340
1341         return zone;
1342 }
1343
1344 /*
1345  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages,
1346  * non-lru movable pages and hugepages). Will skip over most unmovable
1347  * pages (esp., pages that can be skipped when offlining), but bail out on
1348  * definitely unmovable pages.
1349  *
1350  * Returns:
1351  *      0 in case a movable page is found and movable_pfn was updated.
1352  *      -ENOENT in case no movable page was found.
1353  *      -EBUSY in case a definitely unmovable page was found.
1354  */
1355 static int scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end,
1356                               unsigned long *movable_pfn)
1357 {
1358         unsigned long pfn;
1359
1360         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1361                 struct page *page, *head;
1362                 unsigned long skip;
1363
1364                 if (!pfn_valid(pfn))
1365                         continue;
1366                 page = pfn_to_page(pfn);
1367                 if (PageLRU(page))
1368                         goto found;
1369                 if (__PageMovable(page))
1370                         goto found;
1371
1372                 /*
1373                  * PageOffline() pages that are not marked __PageMovable() and
1374                  * have a reference count > 0 (after MEM_GOING_OFFLINE) are
1375                  * definitely unmovable. If their reference count would be 0,
1376                  * they could at least be skipped when offlining memory.
1377                  */
1378                 if (PageOffline(page) && page_count(page))
1379                         return -EBUSY;
1380
1381                 if (!PageHuge(page))
1382                         continue;
1383                 head = compound_head(page);
1384                 /*
1385                  * This test is racy as we hold no reference or lock.  The
1386                  * hugetlb page could have been free'ed and head is no longer
1387                  * a hugetlb page before the following check.  In such unlikely
1388                  * cases false positives and negatives are possible.  Calling
1389                  * code must deal with these scenarios.
1390                  */
1391                 if (HPageMigratable(head))
1392                         goto found;
1393                 skip = compound_nr(head) - (page - head);
1394                 pfn += skip - 1;
1395         }
1396         return -ENOENT;
1397 found:
1398         *movable_pfn = pfn;
1399         return 0;
1400 }
1401
1402 static int
1403 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1404 {
1405         unsigned long pfn;
1406         struct page *page, *head;
1407         int ret = 0;
1408         LIST_HEAD(source);
1409         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(migrate_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1410                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1411
1412         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1413                 if (!pfn_valid(pfn))
1414                         continue;
1415                 page = pfn_to_page(pfn);
1416                 head = compound_head(page);
1417
1418                 if (PageHuge(page)) {
1419                         pfn = page_to_pfn(head) + compound_nr(head) - 1;
1420                         isolate_huge_page(head, &source);
1421                         continue;
1422                 } else if (PageTransHuge(page))
1423                         pfn = page_to_pfn(head) + thp_nr_pages(page) - 1;
1424
1425                 /*
1426                  * HWPoison pages have elevated reference counts so the migration would
1427                  * fail on them. It also doesn't make any sense to migrate them in the
1428                  * first place. Still try to unmap such a page in case it is still mapped
1429                  * (e.g. current hwpoison implementation doesn't unmap KSM pages but keep
1430                  * the unmap as the catch all safety net).
1431                  */
1432                 if (PageHWPoison(page)) {
1433                         if (WARN_ON(PageLRU(page)))
1434                                 isolate_lru_page(page);
1435                         if (page_mapped(page))
1436                                 try_to_unmap(page, TTU_IGNORE_MLOCK);
1437                         continue;
1438                 }
1439
1440                 if (!get_page_unless_zero(page))
1441                         continue;
1442                 /*
1443                  * We can skip free pages. And we can deal with pages on
1444                  * LRU and non-lru movable pages.
1445                  */
1446                 if (PageLRU(page))
1447                         ret = isolate_lru_page(page);
1448                 else
1449                         ret = isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
1450                 if (!ret) { /* Success */
1451                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1452                         if (!__PageMovable(page))
1453                                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1454                                                     page_is_file_lru(page));
1455
1456                 } else {
1457                         if (__ratelimit(&migrate_rs)) {
1458                                 pr_warn("failed to isolate pfn %lx\n", pfn);
1459                                 dump_page(page, "isolation failed");
1460                         }
1461                 }
1462                 put_page(page);
1463         }
1464         if (!list_empty(&source)) {
1465                 nodemask_t nmask = node_states[N_MEMORY];
1466                 struct migration_target_control mtc = {
1467                         .nmask = &nmask,
1468                         .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1469                 };
1470
1471                 /*
1472                  * We have checked that migration range is on a single zone so
1473                  * we can use the nid of the first page to all the others.
1474                  */
1475                 mtc.nid = page_to_nid(list_first_entry(&source, struct page, lru));
1476
1477                 /*
1478                  * try to allocate from a different node but reuse this node
1479                  * if there are no other online nodes to be used (e.g. we are
1480                  * offlining a part of the only existing node)
1481                  */
1482                 node_clear(mtc.nid, nmask);
1483                 if (nodes_empty(nmask))
1484                         node_set(mtc.nid, nmask);
1485                 ret = migrate_pages(&source, alloc_migration_target, NULL,
1486                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1487                 if (ret) {
1488                         list_for_each_entry(page, &source, lru) {
1489                                 if (__ratelimit(&migrate_rs)) {
1490                                         pr_warn("migrating pfn %lx failed ret:%d\n",
1491                                                 page_to_pfn(page), ret);
1492                                         dump_page(page, "migration failure");
1493                                 }
1494                         }
1495                         putback_movable_pages(&source);
1496                 }
1497         }
1498
1499         return ret;
1500 }
1501
1502 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1503 {
1504         movable_node_enabled = true;
1505         return 0;
1506 }
1507 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1508
1509 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1510 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1511                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1512 {
1513         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1514         unsigned long present_pages = 0;
1515         enum zone_type zt;
1516
1517         arg->status_change_nid = NUMA_NO_NODE;
1518         arg->status_change_nid_normal = NUMA_NO_NODE;
1519         arg->status_change_nid_high = NUMA_NO_NODE;
1520
1521         /*
1522          * Check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1523          * If the memory to be offline is within the range
1524          * [0..ZONE_NORMAL], and it is the last present memory there,
1525          * the zones in that range will become empty after the offlining,
1526          * thus we can determine that we need to clear the node from
1527          * node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1528          */
1529         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1530                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1531         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && nr_pages >= present_pages)
1532                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1533
1534 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1535         /*
1536          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which
1537          * have normal memory or high memory.
1538          * Here we add the present_pages belonging to ZONE_HIGHMEM.
1539          * If the zone is within the range of [0..ZONE_HIGHMEM), and
1540          * we determine that the zones in that range become empty,
1541          * we need to clear the node for N_HIGH_MEMORY.
1542          */
1543         present_pages += pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1544         if (zone_idx(zone) <= ZONE_HIGHMEM && nr_pages >= present_pages)
1545                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1546 #endif
1547
1548         /*
1549          * We have accounted the pages from [0..ZONE_NORMAL), and
1550          * in case of CONFIG_HIGHMEM the pages from ZONE_HIGHMEM
1551          * as well.
1552          * Here we count the possible pages from ZONE_MOVABLE.
1553          * If after having accounted all the pages, we see that the nr_pages
1554          * to be offlined is over or equal to the accounted pages,
1555          * we know that the node will become empty, and so, we can clear
1556          * it for N_MEMORY as well.
1557          */
1558         present_pages += pgdat->node_zones[ZONE_MOVABLE].present_pages;
1559
1560         if (nr_pages >= present_pages)
1561                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1562 }
1563
1564 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1565 {
1566         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1567                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1568
1569         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
1570                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1571
1572         if (arg->status_change_nid >= 0)
1573                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1574 }
1575
1576 static int count_system_ram_pages_cb(unsigned long start_pfn,
1577                                      unsigned long nr_pages, void *data)
1578 {
1579         unsigned long *nr_system_ram_pages = data;
1580
1581         *nr_system_ram_pages += nr_pages;
1582         return 0;
1583 }
1584
1585 int __ref offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1586 {
1587         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
1588         unsigned long pfn, system_ram_pages = 0;
1589         unsigned long flags;
1590         struct zone *zone;
1591         struct memory_notify arg;
1592         int ret, node;
1593         char *reason;
1594
1595         /*
1596          * {on,off}lining is constrained to full memory sections (or more
1597          * precisly to memory blocks from the user space POV).
1598          * memmap_on_memory is an exception because it reserves initial part
1599          * of the physical memory space for vmemmaps. That space is pageblock
1600          * aligned.
1601          */
1602         if (WARN_ON_ONCE(!nr_pages ||
1603                          !IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages) ||
1604                          !IS_ALIGNED(start_pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION)))
1605                 return -EINVAL;
1606
1607         mem_hotplug_begin();
1608
1609         /*
1610          * Don't allow to offline memory blocks that contain holes.
1611          * Consequently, memory blocks with holes can never get onlined
1612          * via the hotplug path - online_pages() - as hotplugged memory has
1613          * no holes. This way, we e.g., don't have to worry about marking
1614          * memory holes PG_reserved, don't need pfn_valid() checks, and can
1615          * avoid using walk_system_ram_range() later.
1616          */
1617         walk_system_ram_range(start_pfn, nr_pages, &system_ram_pages,
1618                               count_system_ram_pages_cb);
1619         if (system_ram_pages != nr_pages) {
1620                 ret = -EINVAL;
1621                 reason = "memory holes";
1622                 goto failed_removal;
1623         }
1624
1625         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1626            we assume this for now. .*/
1627         zone = test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn);
1628         if (!zone) {
1629                 ret = -EINVAL;
1630                 reason = "multizone range";
1631                 goto failed_removal;
1632         }
1633         node = zone_to_nid(zone);
1634
1635         /*
1636          * Disable pcplists so that page isolation cannot race with freeing
1637          * in a way that pages from isolated pageblock are left on pcplists.
1638          */
1639         zone_pcp_disable(zone);
1640         lru_cache_disable();
1641
1642         /* set above range as isolated */
1643         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1644                                        MIGRATE_MOVABLE,
1645                                        MEMORY_OFFLINE | REPORT_FAILURE);
1646         if (ret) {
1647                 reason = "failure to isolate range";
1648                 goto failed_removal_pcplists_disabled;
1649         }
1650
1651         arg.start_pfn = start_pfn;
1652         arg.nr_pages = nr_pages;
1653         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1654
1655         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1656         ret = notifier_to_errno(ret);
1657         if (ret) {
1658                 reason = "notifier failure";
1659                 goto failed_removal_isolated;
1660         }
1661
1662         do {
1663                 pfn = start_pfn;
1664                 do {
1665                         if (signal_pending(current)) {
1666                                 ret = -EINTR;
1667                                 reason = "signal backoff";
1668                                 goto failed_removal_isolated;
1669                         }
1670
1671                         cond_resched();
1672
1673                         ret = scan_movable_pages(pfn, end_pfn, &pfn);
1674                         if (!ret) {
1675                                 /*
1676                                  * TODO: fatal migration failures should bail
1677                                  * out
1678                                  */
1679                                 do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1680                         }
1681                 } while (!ret);
1682
1683                 if (ret != -ENOENT) {
1684                         reason = "unmovable page";
1685                         goto failed_removal_isolated;
1686                 }
1687
1688                 /*
1689                  * Dissolve free hugepages in the memory block before doing
1690                  * offlining actually in order to make hugetlbfs's object
1691                  * counting consistent.
1692                  */
1693                 ret = dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1694                 if (ret) {
1695                         reason = "failure to dissolve huge pages";
1696                         goto failed_removal_isolated;
1697                 }
1698
1699                 ret = test_pages_isolated(start_pfn, end_pfn, MEMORY_OFFLINE);
1700
1701         } while (ret);
1702
1703         /* Mark all sections offline and remove free pages from the buddy. */
1704         __offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1705         pr_debug("Offlined Pages %ld\n", nr_pages);
1706
1707         /*
1708          * The memory sections are marked offline, and the pageblock flags
1709          * effectively stale; nobody should be touching them. Fixup the number
1710          * of isolated pageblocks, memory onlining will properly revert this.
1711          */
1712         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1713         zone->nr_isolate_pageblock -= nr_pages / pageblock_nr_pages;
1714         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1715
1716         lru_cache_enable();
1717         zone_pcp_enable(zone);
1718
1719         /* removal success */
1720         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -nr_pages);
1721         adjust_present_page_count(zone, -nr_pages);
1722
1723         /* reinitialise watermarks and update pcp limits */
1724         init_per_zone_wmark_min();
1725
1726         if (!populated_zone(zone)) {
1727                 zone_pcp_reset(zone);
1728                 build_all_zonelists(NULL);
1729         }
1730
1731         node_states_clear_node(node, &arg);
1732         if (arg.status_change_nid >= 0) {
1733                 kswapd_stop(node);
1734                 kcompactd_stop(node);
1735         }
1736
1737         writeback_set_ratelimit();
1738
1739         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1740         remove_pfn_range_from_zone(zone, start_pfn, nr_pages);
1741         mem_hotplug_done();
1742         return 0;
1743
1744 failed_removal_isolated:
1745         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1746         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1747 failed_removal_pcplists_disabled:
1748         zone_pcp_enable(zone);
1749 failed_removal:
1750         pr_debug("memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed due to %s\n",
1751                  (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1752                  ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1,
1753                  reason);
1754         /* pushback to free area */
1755         mem_hotplug_done();
1756         return ret;
1757 }
1758
1759 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1760 {
1761         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
1762
1763         if (unlikely(ret)) {
1764                 phys_addr_t beginpa, endpa;
1765
1766                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
1767                 endpa = beginpa + memory_block_size_bytes() - 1;
1768                 pr_warn("removing memory fails, because memory [%pa-%pa] is onlined\n",
1769                         &beginpa, &endpa);
1770
1771                 return -EBUSY;
1772         }
1773         return 0;
1774 }
1775
1776 static int get_nr_vmemmap_pages_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1777 {
1778         /*
1779          * If not set, continue with the next block.
1780          */
1781         return mem->nr_vmemmap_pages;
1782 }
1783
1784 static int check_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
1785 {
1786         int cpu;
1787
1788         for_each_present_cpu(cpu) {
1789                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
1790                         /*
1791                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
1792                          * offline this node.
1793                          */
1794                         return -EBUSY;
1795         }
1796
1797         return 0;
1798 }
1799
1800 static int check_no_memblock_for_node_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1801 {
1802         int nid = *(int *)arg;
1803
1804         /*
1805          * If a memory block belongs to multiple nodes, the stored nid is not
1806          * reliable. However, such blocks are always online (e.g., cannot get
1807          * offlined) and, therefore, are still spanned by the node.
1808          */
1809         return mem->nid == nid ? -EEXIST : 0;
1810 }
1811
1812 /**
1813  * try_offline_node
1814  * @nid: the node ID
1815  *
1816  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
1817  *
1818  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1819  * and online/offline operations before this call.
1820  */
1821 void try_offline_node(int nid)
1822 {
1823         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1824         int rc;
1825
1826         /*
1827          * If the node still spans pages (especially ZONE_DEVICE), don't
1828          * offline it. A node spans memory after move_pfn_range_to_zone(),
1829          * e.g., after the memory block was onlined.
1830          */
1831         if (pgdat->node_spanned_pages)
1832                 return;
1833
1834         /*
1835          * Especially offline memory blocks might not be spanned by the
1836          * node. They will get spanned by the node once they get onlined.
1837          * However, they link to the node in sysfs and can get onlined later.
1838          */
1839         rc = for_each_memory_block(&nid, check_no_memblock_for_node_cb);
1840         if (rc)
1841                 return;
1842
1843         if (check_cpu_on_node(pgdat))
1844                 return;
1845
1846         /*
1847          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
1848          * node now.
1849          */
1850         node_set_offline(nid);
1851         unregister_one_node(nid);
1852 }
1853 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
1854
1855 static int __ref try_remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1856 {
1857         int rc = 0;
1858         struct vmem_altmap mhp_altmap = {};
1859         struct vmem_altmap *altmap = NULL;
1860         unsigned long nr_vmemmap_pages;
1861
1862         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
1863
1864         /*
1865          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
1866          * whether all memory blocks in question are offline and return error
1867          * if this is not the case.
1868          */
1869         rc = walk_memory_blocks(start, size, NULL, check_memblock_offlined_cb);
1870         if (rc)
1871                 return rc;
1872
1873         /*
1874          * We only support removing memory added with MHP_MEMMAP_ON_MEMORY in
1875          * the same granularity it was added - a single memory block.
1876          */
1877         if (memmap_on_memory) {
1878                 nr_vmemmap_pages = walk_memory_blocks(start, size, NULL,
1879                                                       get_nr_vmemmap_pages_cb);
1880                 if (nr_vmemmap_pages) {
1881                         if (size != memory_block_size_bytes()) {
1882                                 pr_warn("Refuse to remove %#llx - %#llx,"
1883                                         "wrong granularity\n",
1884                                         start, start + size);
1885                                 return -EINVAL;
1886                         }
1887
1888                         /*
1889                          * Let remove_pmd_table->free_hugepage_table do the
1890                          * right thing if we used vmem_altmap when hot-adding
1891                          * the range.
1892                          */
1893                         mhp_altmap.alloc = nr_vmemmap_pages;
1894                         altmap = &mhp_altmap;
1895                 }
1896         }
1897
1898         /* remove memmap entry */
1899         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
1900
1901         /*
1902          * Memory block device removal under the device_hotplug_lock is
1903          * a barrier against racing online attempts.
1904          */
1905         remove_memory_block_devices(start, size);
1906
1907         mem_hotplug_begin();
1908
1909         arch_remove_memory(nid, start, size, altmap);
1910
1911         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK)) {
1912                 memblock_free(start, size);
1913                 memblock_remove(start, size);
1914         }
1915
1916         release_mem_region_adjustable(start, size);
1917
1918         try_offline_node(nid);
1919
1920         mem_hotplug_done();
1921         return 0;
1922 }
1923
1924 /**
1925  * remove_memory
1926  * @nid: the node ID
1927  * @start: physical address of the region to remove
1928  * @size: size of the region to remove
1929  *
1930  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1931  * and online/offline operations before this call, as required by
1932  * try_offline_node().
1933  */
1934 void __remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1935 {
1936
1937         /*
1938          * trigger BUG() if some memory is not offlined prior to calling this
1939          * function
1940          */
1941         if (try_remove_memory(nid, start, size))
1942                 BUG();
1943 }
1944
1945 /*
1946  * Remove memory if every memory block is offline, otherwise return -EBUSY is
1947  * some memory is not offline
1948  */
1949 int remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1950 {
1951         int rc;
1952
1953         lock_device_hotplug();
1954         rc  = try_remove_memory(nid, start, size);
1955         unlock_device_hotplug();
1956
1957         return rc;
1958 }
1959 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
1960
1961 static int try_offline_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1962 {
1963         uint8_t online_type = MMOP_ONLINE_KERNEL;
1964         uint8_t **online_types = arg;
1965         struct page *page;
1966         int rc;
1967
1968         /*
1969          * Sense the online_type via the zone of the memory block. Offlining
1970          * with multiple zones within one memory block will be rejected
1971          * by offlining code ... so we don't care about that.
1972          */
1973         page = pfn_to_online_page(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
1974         if (page && zone_idx(page_zone(page)) == ZONE_MOVABLE)
1975                 online_type = MMOP_ONLINE_MOVABLE;
1976
1977         rc = device_offline(&mem->dev);
1978         /*
1979          * Default is MMOP_OFFLINE - change it only if offlining succeeded,
1980          * so try_reonline_memory_block() can do the right thing.
1981          */
1982         if (!rc)
1983                 **online_types = online_type;
1984
1985         (*online_types)++;
1986         /* Ignore if already offline. */
1987         return rc < 0 ? rc : 0;
1988 }
1989
1990 static int try_reonline_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1991 {
1992         uint8_t **online_types = arg;
1993         int rc;
1994
1995         if (**online_types != MMOP_OFFLINE) {
1996                 mem->online_type = **online_types;
1997                 rc = device_online(&mem->dev);
1998                 if (rc < 0)
1999                         pr_warn("%s: Failed to re-online memory: %d",
2000                                 __func__, rc);
2001         }
2002
2003         /* Continue processing all remaining memory blocks. */
2004         (*online_types)++;
2005         return 0;
2006 }
2007
2008 /*
2009  * Try to offline and remove memory. Might take a long time to finish in case
2010  * memory is still in use. Primarily useful for memory devices that logically
2011  * unplugged all memory (so it's no longer in use) and want to offline + remove
2012  * that memory.
2013  */
2014 int offline_and_remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
2015 {
2016         const unsigned long mb_count = size / memory_block_size_bytes();
2017         uint8_t *online_types, *tmp;
2018         int rc;
2019
2020         if (!IS_ALIGNED(start, memory_block_size_bytes()) ||
2021             !IS_ALIGNED(size, memory_block_size_bytes()) || !size)
2022                 return -EINVAL;
2023
2024         /*
2025          * We'll remember the old online type of each memory block, so we can
2026          * try to revert whatever we did when offlining one memory block fails
2027          * after offlining some others succeeded.
2028          */
2029         online_types = kmalloc_array(mb_count, sizeof(*online_types),
2030                                      GFP_KERNEL);
2031         if (!online_types)
2032                 return -ENOMEM;
2033         /*
2034          * Initialize all states to MMOP_OFFLINE, so when we abort processing in
2035          * try_offline_memory_block(), we'll skip all unprocessed blocks in
2036          * try_reonline_memory_block().
2037          */
2038         memset(online_types, MMOP_OFFLINE, mb_count);
2039
2040         lock_device_hotplug();
2041
2042         tmp = online_types;
2043         rc = walk_memory_blocks(start, size, &tmp, try_offline_memory_block);
2044
2045         /*
2046          * In case we succeeded to offline all memory, remove it.
2047          * This cannot fail as it cannot get onlined in the meantime.
2048          */
2049         if (!rc) {
2050                 rc = try_remove_memory(nid, start, size);
2051                 if (rc)
2052                         pr_err("%s: Failed to remove memory: %d", __func__, rc);
2053         }
2054
2055         /*
2056          * Rollback what we did. While memory onlining might theoretically fail
2057          * (nacked by a notifier), it barely ever happens.
2058          */
2059         if (rc) {
2060                 tmp = online_types;
2061                 walk_memory_blocks(start, size, &tmp,
2062                                    try_reonline_memory_block);
2063         }
2064         unlock_device_hotplug();
2065
2066         kfree(online_types);
2067         return rc;
2068 }
2069 EXPORT_SYMBOL_GPL(offline_and_remove_memory);
2070 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */