Merge remote-tracking branch 'spi/for-5.9' into spi-linus
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / virtio / virtio_mem.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Virtio-mem device driver.
4  *
5  * Copyright Red Hat, Inc. 2020
6  *
7  * Author(s): David Hildenbrand <david@redhat.com>
8  */
9
10 #include <linux/virtio.h>
11 #include <linux/virtio_mem.h>
12 #include <linux/workqueue.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/mm.h>
16 #include <linux/memory_hotplug.h>
17 #include <linux/memory.h>
18 #include <linux/hrtimer.h>
19 #include <linux/crash_dump.h>
20 #include <linux/mutex.h>
21 #include <linux/bitmap.h>
22 #include <linux/lockdep.h>
23
24 #include <acpi/acpi_numa.h>
25
26 static bool unplug_online = true;
27 module_param(unplug_online, bool, 0644);
28 MODULE_PARM_DESC(unplug_online, "Try to unplug online memory");
29
30 enum virtio_mem_mb_state {
31         /* Unplugged, not added to Linux. Can be reused later. */
32         VIRTIO_MEM_MB_STATE_UNUSED = 0,
33         /* (Partially) plugged, not added to Linux. Error on add_memory(). */
34         VIRTIO_MEM_MB_STATE_PLUGGED,
35         /* Fully plugged, fully added to Linux, offline. */
36         VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE,
37         /* Partially plugged, fully added to Linux, offline. */
38         VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE_PARTIAL,
39         /* Fully plugged, fully added to Linux, online (!ZONE_MOVABLE). */
40         VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE,
41         /* Partially plugged, fully added to Linux, online (!ZONE_MOVABLE). */
42         VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE_PARTIAL,
43         /*
44          * Fully plugged, fully added to Linux, online (ZONE_MOVABLE).
45          * We are not allowed to allocate (unplug) parts of this block that
46          * are not movable (similar to gigantic pages). We will never allow
47          * to online OFFLINE_PARTIAL to ZONE_MOVABLE (as they would contain
48          * unmovable parts).
49          */
50         VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE_MOVABLE,
51         VIRTIO_MEM_MB_STATE_COUNT
52 };
53
54 struct virtio_mem {
55         struct virtio_device *vdev;
56
57         /* We might first have to unplug all memory when starting up. */
58         bool unplug_all_required;
59
60         /* Workqueue that processes the plug/unplug requests. */
61         struct work_struct wq;
62         atomic_t config_changed;
63
64         /* Virtqueue for guest->host requests. */
65         struct virtqueue *vq;
66
67         /* Wait for a host response to a guest request. */
68         wait_queue_head_t host_resp;
69
70         /* Space for one guest request and the host response. */
71         struct virtio_mem_req req;
72         struct virtio_mem_resp resp;
73
74         /* The current size of the device. */
75         uint64_t plugged_size;
76         /* The requested size of the device. */
77         uint64_t requested_size;
78
79         /* The device block size (for communicating with the device). */
80         uint64_t device_block_size;
81         /* The translated node id. NUMA_NO_NODE in case not specified. */
82         int nid;
83         /* Physical start address of the memory region. */
84         uint64_t addr;
85         /* Maximum region size in bytes. */
86         uint64_t region_size;
87
88         /* The subblock size. */
89         uint64_t subblock_size;
90         /* The number of subblocks per memory block. */
91         uint32_t nb_sb_per_mb;
92
93         /* Id of the first memory block of this device. */
94         unsigned long first_mb_id;
95         /* Id of the last memory block of this device. */
96         unsigned long last_mb_id;
97         /* Id of the last usable memory block of this device. */
98         unsigned long last_usable_mb_id;
99         /* Id of the next memory bock to prepare when needed. */
100         unsigned long next_mb_id;
101
102         /* The parent resource for all memory added via this device. */
103         struct resource *parent_resource;
104         /*
105          * Copy of "System RAM (virtio_mem)" to be used for
106          * add_memory_driver_managed().
107          */
108         const char *resource_name;
109
110         /* Summary of all memory block states. */
111         unsigned long nb_mb_state[VIRTIO_MEM_MB_STATE_COUNT];
112 #define VIRTIO_MEM_NB_OFFLINE_THRESHOLD         10
113
114         /*
115          * One byte state per memory block.
116          *
117          * Allocated via vmalloc(). When preparing new blocks, resized
118          * (alloc+copy+free) when needed (crossing pages with the next mb).
119          * (when crossing pages).
120          *
121          * With 128MB memory blocks, we have states for 512GB of memory in one
122          * page.
123          */
124         uint8_t *mb_state;
125
126         /*
127          * $nb_sb_per_mb bit per memory block. Handled similar to mb_state.
128          *
129          * With 4MB subblocks, we manage 128GB of memory in one page.
130          */
131         unsigned long *sb_bitmap;
132
133         /*
134          * Mutex that protects the nb_mb_state, mb_state, and sb_bitmap.
135          *
136          * When this lock is held the pointers can't change, ONLINE and
137          * OFFLINE blocks can't change the state and no subblocks will get
138          * plugged/unplugged.
139          */
140         struct mutex hotplug_mutex;
141         bool hotplug_active;
142
143         /* An error occurred we cannot handle - stop processing requests. */
144         bool broken;
145
146         /* The driver is being removed. */
147         spinlock_t removal_lock;
148         bool removing;
149
150         /* Timer for retrying to plug/unplug memory. */
151         struct hrtimer retry_timer;
152         unsigned int retry_timer_ms;
153 #define VIRTIO_MEM_RETRY_TIMER_MIN_MS           50000
154 #define VIRTIO_MEM_RETRY_TIMER_MAX_MS           300000
155
156         /* Memory notifier (online/offline events). */
157         struct notifier_block memory_notifier;
158
159         /* Next device in the list of virtio-mem devices. */
160         struct list_head next;
161 };
162
163 /*
164  * We have to share a single online_page callback among all virtio-mem
165  * devices. We use RCU to iterate the list in the callback.
166  */
167 static DEFINE_MUTEX(virtio_mem_mutex);
168 static LIST_HEAD(virtio_mem_devices);
169
170 static void virtio_mem_online_page_cb(struct page *page, unsigned int order);
171
172 /*
173  * Register a virtio-mem device so it will be considered for the online_page
174  * callback.
175  */
176 static int register_virtio_mem_device(struct virtio_mem *vm)
177 {
178         int rc = 0;
179
180         /* First device registers the callback. */
181         mutex_lock(&virtio_mem_mutex);
182         if (list_empty(&virtio_mem_devices))
183                 rc = set_online_page_callback(&virtio_mem_online_page_cb);
184         if (!rc)
185                 list_add_rcu(&vm->next, &virtio_mem_devices);
186         mutex_unlock(&virtio_mem_mutex);
187
188         return rc;
189 }
190
191 /*
192  * Unregister a virtio-mem device so it will no longer be considered for the
193  * online_page callback.
194  */
195 static void unregister_virtio_mem_device(struct virtio_mem *vm)
196 {
197         /* Last device unregisters the callback. */
198         mutex_lock(&virtio_mem_mutex);
199         list_del_rcu(&vm->next);
200         if (list_empty(&virtio_mem_devices))
201                 restore_online_page_callback(&virtio_mem_online_page_cb);
202         mutex_unlock(&virtio_mem_mutex);
203
204         synchronize_rcu();
205 }
206
207 /*
208  * Calculate the memory block id of a given address.
209  */
210 static unsigned long virtio_mem_phys_to_mb_id(unsigned long addr)
211 {
212         return addr / memory_block_size_bytes();
213 }
214
215 /*
216  * Calculate the physical start address of a given memory block id.
217  */
218 static unsigned long virtio_mem_mb_id_to_phys(unsigned long mb_id)
219 {
220         return mb_id * memory_block_size_bytes();
221 }
222
223 /*
224  * Calculate the subblock id of a given address.
225  */
226 static unsigned long virtio_mem_phys_to_sb_id(struct virtio_mem *vm,
227                                               unsigned long addr)
228 {
229         const unsigned long mb_id = virtio_mem_phys_to_mb_id(addr);
230         const unsigned long mb_addr = virtio_mem_mb_id_to_phys(mb_id);
231
232         return (addr - mb_addr) / vm->subblock_size;
233 }
234
235 /*
236  * Set the state of a memory block, taking care of the state counter.
237  */
238 static void virtio_mem_mb_set_state(struct virtio_mem *vm, unsigned long mb_id,
239                                     enum virtio_mem_mb_state state)
240 {
241         const unsigned long idx = mb_id - vm->first_mb_id;
242         enum virtio_mem_mb_state old_state;
243
244         old_state = vm->mb_state[idx];
245         vm->mb_state[idx] = state;
246
247         BUG_ON(vm->nb_mb_state[old_state] == 0);
248         vm->nb_mb_state[old_state]--;
249         vm->nb_mb_state[state]++;
250 }
251
252 /*
253  * Get the state of a memory block.
254  */
255 static enum virtio_mem_mb_state virtio_mem_mb_get_state(struct virtio_mem *vm,
256                                                         unsigned long mb_id)
257 {
258         const unsigned long idx = mb_id - vm->first_mb_id;
259
260         return vm->mb_state[idx];
261 }
262
263 /*
264  * Prepare the state array for the next memory block.
265  */
266 static int virtio_mem_mb_state_prepare_next_mb(struct virtio_mem *vm)
267 {
268         unsigned long old_bytes = vm->next_mb_id - vm->first_mb_id + 1;
269         unsigned long new_bytes = vm->next_mb_id - vm->first_mb_id + 2;
270         int old_pages = PFN_UP(old_bytes);
271         int new_pages = PFN_UP(new_bytes);
272         uint8_t *new_mb_state;
273
274         if (vm->mb_state && old_pages == new_pages)
275                 return 0;
276
277         new_mb_state = vzalloc(new_pages * PAGE_SIZE);
278         if (!new_mb_state)
279                 return -ENOMEM;
280
281         mutex_lock(&vm->hotplug_mutex);
282         if (vm->mb_state)
283                 memcpy(new_mb_state, vm->mb_state, old_pages * PAGE_SIZE);
284         vfree(vm->mb_state);
285         vm->mb_state = new_mb_state;
286         mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
287
288         return 0;
289 }
290
291 #define virtio_mem_for_each_mb_state(_vm, _mb_id, _state) \
292         for (_mb_id = _vm->first_mb_id; \
293              _mb_id < _vm->next_mb_id && _vm->nb_mb_state[_state]; \
294              _mb_id++) \
295                 if (virtio_mem_mb_get_state(_vm, _mb_id) == _state)
296
297 #define virtio_mem_for_each_mb_state_rev(_vm, _mb_id, _state) \
298         for (_mb_id = _vm->next_mb_id - 1; \
299              _mb_id >= _vm->first_mb_id && _vm->nb_mb_state[_state]; \
300              _mb_id--) \
301                 if (virtio_mem_mb_get_state(_vm, _mb_id) == _state)
302
303 /*
304  * Mark all selected subblocks plugged.
305  *
306  * Will not modify the state of the memory block.
307  */
308 static void virtio_mem_mb_set_sb_plugged(struct virtio_mem *vm,
309                                          unsigned long mb_id, int sb_id,
310                                          int count)
311 {
312         const int bit = (mb_id - vm->first_mb_id) * vm->nb_sb_per_mb + sb_id;
313
314         __bitmap_set(vm->sb_bitmap, bit, count);
315 }
316
317 /*
318  * Mark all selected subblocks unplugged.
319  *
320  * Will not modify the state of the memory block.
321  */
322 static void virtio_mem_mb_set_sb_unplugged(struct virtio_mem *vm,
323                                            unsigned long mb_id, int sb_id,
324                                            int count)
325 {
326         const int bit = (mb_id - vm->first_mb_id) * vm->nb_sb_per_mb + sb_id;
327
328         __bitmap_clear(vm->sb_bitmap, bit, count);
329 }
330
331 /*
332  * Test if all selected subblocks are plugged.
333  */
334 static bool virtio_mem_mb_test_sb_plugged(struct virtio_mem *vm,
335                                           unsigned long mb_id, int sb_id,
336                                           int count)
337 {
338         const int bit = (mb_id - vm->first_mb_id) * vm->nb_sb_per_mb + sb_id;
339
340         if (count == 1)
341                 return test_bit(bit, vm->sb_bitmap);
342
343         /* TODO: Helper similar to bitmap_set() */
344         return find_next_zero_bit(vm->sb_bitmap, bit + count, bit) >=
345                bit + count;
346 }
347
348 /*
349  * Test if all selected subblocks are unplugged.
350  */
351 static bool virtio_mem_mb_test_sb_unplugged(struct virtio_mem *vm,
352                                             unsigned long mb_id, int sb_id,
353                                             int count)
354 {
355         const int bit = (mb_id - vm->first_mb_id) * vm->nb_sb_per_mb + sb_id;
356
357         /* TODO: Helper similar to bitmap_set() */
358         return find_next_bit(vm->sb_bitmap, bit + count, bit) >= bit + count;
359 }
360
361 /*
362  * Find the first unplugged subblock. Returns vm->nb_sb_per_mb in case there is
363  * none.
364  */
365 static int virtio_mem_mb_first_unplugged_sb(struct virtio_mem *vm,
366                                             unsigned long mb_id)
367 {
368         const int bit = (mb_id - vm->first_mb_id) * vm->nb_sb_per_mb;
369
370         return find_next_zero_bit(vm->sb_bitmap, bit + vm->nb_sb_per_mb, bit) -
371                bit;
372 }
373
374 /*
375  * Prepare the subblock bitmap for the next memory block.
376  */
377 static int virtio_mem_sb_bitmap_prepare_next_mb(struct virtio_mem *vm)
378 {
379         const unsigned long old_nb_mb = vm->next_mb_id - vm->first_mb_id;
380         const unsigned long old_nb_bits = old_nb_mb * vm->nb_sb_per_mb;
381         const unsigned long new_nb_bits = (old_nb_mb + 1) * vm->nb_sb_per_mb;
382         int old_pages = PFN_UP(BITS_TO_LONGS(old_nb_bits) * sizeof(long));
383         int new_pages = PFN_UP(BITS_TO_LONGS(new_nb_bits) * sizeof(long));
384         unsigned long *new_sb_bitmap, *old_sb_bitmap;
385
386         if (vm->sb_bitmap && old_pages == new_pages)
387                 return 0;
388
389         new_sb_bitmap = vzalloc(new_pages * PAGE_SIZE);
390         if (!new_sb_bitmap)
391                 return -ENOMEM;
392
393         mutex_lock(&vm->hotplug_mutex);
394         if (new_sb_bitmap)
395                 memcpy(new_sb_bitmap, vm->sb_bitmap, old_pages * PAGE_SIZE);
396
397         old_sb_bitmap = vm->sb_bitmap;
398         vm->sb_bitmap = new_sb_bitmap;
399         mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
400
401         vfree(old_sb_bitmap);
402         return 0;
403 }
404
405 /*
406  * Try to add a memory block to Linux. This will usually only fail
407  * if out of memory.
408  *
409  * Must not be called with the vm->hotplug_mutex held (possible deadlock with
410  * onlining code).
411  *
412  * Will not modify the state of the memory block.
413  */
414 static int virtio_mem_mb_add(struct virtio_mem *vm, unsigned long mb_id)
415 {
416         const uint64_t addr = virtio_mem_mb_id_to_phys(mb_id);
417         int nid = vm->nid;
418
419         if (nid == NUMA_NO_NODE)
420                 nid = memory_add_physaddr_to_nid(addr);
421
422         /*
423          * When force-unloading the driver and we still have memory added to
424          * Linux, the resource name has to stay.
425          */
426         if (!vm->resource_name) {
427                 vm->resource_name = kstrdup_const("System RAM (virtio_mem)",
428                                                   GFP_KERNEL);
429                 if (!vm->resource_name)
430                         return -ENOMEM;
431         }
432
433         dev_dbg(&vm->vdev->dev, "adding memory block: %lu\n", mb_id);
434         return add_memory_driver_managed(nid, addr, memory_block_size_bytes(),
435                                          vm->resource_name);
436 }
437
438 /*
439  * Try to remove a memory block from Linux. Will only fail if the memory block
440  * is not offline.
441  *
442  * Must not be called with the vm->hotplug_mutex held (possible deadlock with
443  * onlining code).
444  *
445  * Will not modify the state of the memory block.
446  */
447 static int virtio_mem_mb_remove(struct virtio_mem *vm, unsigned long mb_id)
448 {
449         const uint64_t addr = virtio_mem_mb_id_to_phys(mb_id);
450         int nid = vm->nid;
451
452         if (nid == NUMA_NO_NODE)
453                 nid = memory_add_physaddr_to_nid(addr);
454
455         dev_dbg(&vm->vdev->dev, "removing memory block: %lu\n", mb_id);
456         return remove_memory(nid, addr, memory_block_size_bytes());
457 }
458
459 /*
460  * Try to offline and remove a memory block from Linux.
461  *
462  * Must not be called with the vm->hotplug_mutex held (possible deadlock with
463  * onlining code).
464  *
465  * Will not modify the state of the memory block.
466  */
467 static int virtio_mem_mb_offline_and_remove(struct virtio_mem *vm,
468                                             unsigned long mb_id)
469 {
470         const uint64_t addr = virtio_mem_mb_id_to_phys(mb_id);
471         int nid = vm->nid;
472
473         if (nid == NUMA_NO_NODE)
474                 nid = memory_add_physaddr_to_nid(addr);
475
476         dev_dbg(&vm->vdev->dev, "offlining and removing memory block: %lu\n",
477                 mb_id);
478         return offline_and_remove_memory(nid, addr, memory_block_size_bytes());
479 }
480
481 /*
482  * Trigger the workqueue so the device can perform its magic.
483  */
484 static void virtio_mem_retry(struct virtio_mem *vm)
485 {
486         unsigned long flags;
487
488         spin_lock_irqsave(&vm->removal_lock, flags);
489         if (!vm->removing)
490                 queue_work(system_freezable_wq, &vm->wq);
491         spin_unlock_irqrestore(&vm->removal_lock, flags);
492 }
493
494 static int virtio_mem_translate_node_id(struct virtio_mem *vm, uint16_t node_id)
495 {
496         int node = NUMA_NO_NODE;
497
498 #if defined(CONFIG_ACPI_NUMA)
499         if (virtio_has_feature(vm->vdev, VIRTIO_MEM_F_ACPI_PXM))
500                 node = pxm_to_node(node_id);
501 #endif
502         return node;
503 }
504
505 /*
506  * Test if a virtio-mem device overlaps with the given range. Can be called
507  * from (notifier) callbacks lockless.
508  */
509 static bool virtio_mem_overlaps_range(struct virtio_mem *vm,
510                                       unsigned long start, unsigned long size)
511 {
512         unsigned long dev_start = virtio_mem_mb_id_to_phys(vm->first_mb_id);
513         unsigned long dev_end = virtio_mem_mb_id_to_phys(vm->last_mb_id) +
514                                 memory_block_size_bytes();
515
516         return start < dev_end && dev_start < start + size;
517 }
518
519 /*
520  * Test if a virtio-mem device owns a memory block. Can be called from
521  * (notifier) callbacks lockless.
522  */
523 static bool virtio_mem_owned_mb(struct virtio_mem *vm, unsigned long mb_id)
524 {
525         return mb_id >= vm->first_mb_id && mb_id <= vm->last_mb_id;
526 }
527
528 static int virtio_mem_notify_going_online(struct virtio_mem *vm,
529                                           unsigned long mb_id,
530                                           enum zone_type zone)
531 {
532         switch (virtio_mem_mb_get_state(vm, mb_id)) {
533         case VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE_PARTIAL:
534                 /*
535                  * We won't allow to online a partially plugged memory block
536                  * to the MOVABLE zone - it would contain unmovable parts.
537                  */
538                 if (zone == ZONE_MOVABLE) {
539                         dev_warn_ratelimited(&vm->vdev->dev,
540                                              "memory block has holes, MOVABLE not supported\n");
541                         return NOTIFY_BAD;
542                 }
543                 return NOTIFY_OK;
544         case VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE:
545                 return NOTIFY_OK;
546         default:
547                 break;
548         }
549         dev_warn_ratelimited(&vm->vdev->dev,
550                              "memory block onlining denied\n");
551         return NOTIFY_BAD;
552 }
553
554 static void virtio_mem_notify_offline(struct virtio_mem *vm,
555                                       unsigned long mb_id)
556 {
557         switch (virtio_mem_mb_get_state(vm, mb_id)) {
558         case VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE_PARTIAL:
559                 virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id,
560                                         VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE_PARTIAL);
561                 break;
562         case VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE:
563         case VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE_MOVABLE:
564                 virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id,
565                                         VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE);
566                 break;
567         default:
568                 BUG();
569                 break;
570         }
571
572         /*
573          * Trigger the workqueue, maybe we can now unplug memory. Also,
574          * when we offline and remove a memory block, this will re-trigger
575          * us immediately - which is often nice because the removal of
576          * the memory block (e.g., memmap) might have freed up memory
577          * on other memory blocks we manage.
578          */
579         virtio_mem_retry(vm);
580 }
581
582 static void virtio_mem_notify_online(struct virtio_mem *vm, unsigned long mb_id,
583                                      enum zone_type zone)
584 {
585         unsigned long nb_offline;
586
587         switch (virtio_mem_mb_get_state(vm, mb_id)) {
588         case VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE_PARTIAL:
589                 BUG_ON(zone == ZONE_MOVABLE);
590                 virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id,
591                                         VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE_PARTIAL);
592                 break;
593         case VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE:
594                 if (zone == ZONE_MOVABLE)
595                         virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id,
596                                             VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE_MOVABLE);
597                 else
598                         virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id,
599                                                 VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE);
600                 break;
601         default:
602                 BUG();
603                 break;
604         }
605         nb_offline = vm->nb_mb_state[VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE] +
606                      vm->nb_mb_state[VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE_PARTIAL];
607
608         /* see if we can add new blocks now that we onlined one block */
609         if (nb_offline == VIRTIO_MEM_NB_OFFLINE_THRESHOLD - 1)
610                 virtio_mem_retry(vm);
611 }
612
613 static void virtio_mem_notify_going_offline(struct virtio_mem *vm,
614                                             unsigned long mb_id)
615 {
616         const unsigned long nr_pages = PFN_DOWN(vm->subblock_size);
617         struct page *page;
618         unsigned long pfn;
619         int sb_id, i;
620
621         for (sb_id = 0; sb_id < vm->nb_sb_per_mb; sb_id++) {
622                 if (virtio_mem_mb_test_sb_plugged(vm, mb_id, sb_id, 1))
623                         continue;
624                 /*
625                  * Drop our reference to the pages so the memory can get
626                  * offlined and add the unplugged pages to the managed
627                  * page counters (so offlining code can correctly subtract
628                  * them again).
629                  */
630                 pfn = PFN_DOWN(virtio_mem_mb_id_to_phys(mb_id) +
631                                sb_id * vm->subblock_size);
632                 adjust_managed_page_count(pfn_to_page(pfn), nr_pages);
633                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
634                         page = pfn_to_page(pfn + i);
635                         if (WARN_ON(!page_ref_dec_and_test(page)))
636                                 dump_page(page, "unplugged page referenced");
637                 }
638         }
639 }
640
641 static void virtio_mem_notify_cancel_offline(struct virtio_mem *vm,
642                                              unsigned long mb_id)
643 {
644         const unsigned long nr_pages = PFN_DOWN(vm->subblock_size);
645         unsigned long pfn;
646         int sb_id, i;
647
648         for (sb_id = 0; sb_id < vm->nb_sb_per_mb; sb_id++) {
649                 if (virtio_mem_mb_test_sb_plugged(vm, mb_id, sb_id, 1))
650                         continue;
651                 /*
652                  * Get the reference we dropped when going offline and
653                  * subtract the unplugged pages from the managed page
654                  * counters.
655                  */
656                 pfn = PFN_DOWN(virtio_mem_mb_id_to_phys(mb_id) +
657                                sb_id * vm->subblock_size);
658                 adjust_managed_page_count(pfn_to_page(pfn), -nr_pages);
659                 for (i = 0; i < nr_pages; i++)
660                         page_ref_inc(pfn_to_page(pfn + i));
661         }
662 }
663
664 /*
665  * This callback will either be called synchronously from add_memory() or
666  * asynchronously (e.g., triggered via user space). We have to be careful
667  * with locking when calling add_memory().
668  */
669 static int virtio_mem_memory_notifier_cb(struct notifier_block *nb,
670                                          unsigned long action, void *arg)
671 {
672         struct virtio_mem *vm = container_of(nb, struct virtio_mem,
673                                              memory_notifier);
674         struct memory_notify *mhp = arg;
675         const unsigned long start = PFN_PHYS(mhp->start_pfn);
676         const unsigned long size = PFN_PHYS(mhp->nr_pages);
677         const unsigned long mb_id = virtio_mem_phys_to_mb_id(start);
678         enum zone_type zone;
679         int rc = NOTIFY_OK;
680
681         if (!virtio_mem_overlaps_range(vm, start, size))
682                 return NOTIFY_DONE;
683
684         /*
685          * Memory is onlined/offlined in memory block granularity. We cannot
686          * cross virtio-mem device boundaries and memory block boundaries. Bail
687          * out if this ever changes.
688          */
689         if (WARN_ON_ONCE(size != memory_block_size_bytes() ||
690                          !IS_ALIGNED(start, memory_block_size_bytes())))
691                 return NOTIFY_BAD;
692
693         /*
694          * Avoid circular locking lockdep warnings. We lock the mutex
695          * e.g., in MEM_GOING_ONLINE and unlock it in MEM_ONLINE. The
696          * blocking_notifier_call_chain() has it's own lock, which gets unlocked
697          * between both notifier calls and will bail out. False positive.
698          */
699         lockdep_off();
700
701         switch (action) {
702         case MEM_GOING_OFFLINE:
703                 mutex_lock(&vm->hotplug_mutex);
704                 if (vm->removing) {
705                         rc = notifier_from_errno(-EBUSY);
706                         mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
707                         break;
708                 }
709                 vm->hotplug_active = true;
710                 virtio_mem_notify_going_offline(vm, mb_id);
711                 break;
712         case MEM_GOING_ONLINE:
713                 mutex_lock(&vm->hotplug_mutex);
714                 if (vm->removing) {
715                         rc = notifier_from_errno(-EBUSY);
716                         mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
717                         break;
718                 }
719                 vm->hotplug_active = true;
720                 zone = page_zonenum(pfn_to_page(mhp->start_pfn));
721                 rc = virtio_mem_notify_going_online(vm, mb_id, zone);
722                 break;
723         case MEM_OFFLINE:
724                 virtio_mem_notify_offline(vm, mb_id);
725                 vm->hotplug_active = false;
726                 mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
727                 break;
728         case MEM_ONLINE:
729                 zone = page_zonenum(pfn_to_page(mhp->start_pfn));
730                 virtio_mem_notify_online(vm, mb_id, zone);
731                 vm->hotplug_active = false;
732                 mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
733                 break;
734         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
735                 if (!vm->hotplug_active)
736                         break;
737                 virtio_mem_notify_cancel_offline(vm, mb_id);
738                 vm->hotplug_active = false;
739                 mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
740                 break;
741         case MEM_CANCEL_ONLINE:
742                 if (!vm->hotplug_active)
743                         break;
744                 vm->hotplug_active = false;
745                 mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
746                 break;
747         default:
748                 break;
749         }
750
751         lockdep_on();
752
753         return rc;
754 }
755
756 /*
757  * Set a range of pages PG_offline. Remember pages that were never onlined
758  * (via generic_online_page()) using PageDirty().
759  */
760 static void virtio_mem_set_fake_offline(unsigned long pfn,
761                                         unsigned int nr_pages, bool onlined)
762 {
763         for (; nr_pages--; pfn++) {
764                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
765
766                 __SetPageOffline(page);
767                 if (!onlined) {
768                         SetPageDirty(page);
769                         /* FIXME: remove after cleanups */
770                         ClearPageReserved(page);
771                 }
772         }
773 }
774
775 /*
776  * Clear PG_offline from a range of pages. If the pages were never onlined,
777  * (via generic_online_page()), clear PageDirty().
778  */
779 static void virtio_mem_clear_fake_offline(unsigned long pfn,
780                                           unsigned int nr_pages, bool onlined)
781 {
782         for (; nr_pages--; pfn++) {
783                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
784
785                 __ClearPageOffline(page);
786                 if (!onlined)
787                         ClearPageDirty(page);
788         }
789 }
790
791 /*
792  * Release a range of fake-offline pages to the buddy, effectively
793  * fake-onlining them.
794  */
795 static void virtio_mem_fake_online(unsigned long pfn, unsigned int nr_pages)
796 {
797         const int order = MAX_ORDER - 1;
798         int i;
799
800         /*
801          * We are always called with subblock granularity, which is at least
802          * aligned to MAX_ORDER - 1.
803          */
804         for (i = 0; i < nr_pages; i += 1 << order) {
805                 struct page *page = pfn_to_page(pfn + i);
806
807                 /*
808                  * If the page is PageDirty(), it was kept fake-offline when
809                  * onlining the memory block. Otherwise, it was allocated
810                  * using alloc_contig_range(). All pages in a subblock are
811                  * alike.
812                  */
813                 if (PageDirty(page)) {
814                         virtio_mem_clear_fake_offline(pfn + i, 1 << order,
815                                                       false);
816                         generic_online_page(page, order);
817                 } else {
818                         virtio_mem_clear_fake_offline(pfn + i, 1 << order,
819                                                       true);
820                         free_contig_range(pfn + i, 1 << order);
821                         adjust_managed_page_count(page, 1 << order);
822                 }
823         }
824 }
825
826 static void virtio_mem_online_page_cb(struct page *page, unsigned int order)
827 {
828         const unsigned long addr = page_to_phys(page);
829         const unsigned long mb_id = virtio_mem_phys_to_mb_id(addr);
830         struct virtio_mem *vm;
831         int sb_id;
832
833         /*
834          * We exploit here that subblocks have at least MAX_ORDER - 1
835          * size/alignment and that this callback is is called with such a
836          * size/alignment. So we cannot cross subblocks and therefore
837          * also not memory blocks.
838          */
839         rcu_read_lock();
840         list_for_each_entry_rcu(vm, &virtio_mem_devices, next) {
841                 if (!virtio_mem_owned_mb(vm, mb_id))
842                         continue;
843
844                 sb_id = virtio_mem_phys_to_sb_id(vm, addr);
845                 /*
846                  * If plugged, online the pages, otherwise, set them fake
847                  * offline (PageOffline).
848                  */
849                 if (virtio_mem_mb_test_sb_plugged(vm, mb_id, sb_id, 1))
850                         generic_online_page(page, order);
851                 else
852                         virtio_mem_set_fake_offline(PFN_DOWN(addr), 1 << order,
853                                                     false);
854                 rcu_read_unlock();
855                 return;
856         }
857         rcu_read_unlock();
858
859         /* not virtio-mem memory, but e.g., a DIMM. online it */
860         generic_online_page(page, order);
861 }
862
863 static uint64_t virtio_mem_send_request(struct virtio_mem *vm,
864                                         const struct virtio_mem_req *req)
865 {
866         struct scatterlist *sgs[2], sg_req, sg_resp;
867         unsigned int len;
868         int rc;
869
870         /* don't use the request residing on the stack (vaddr) */
871         vm->req = *req;
872
873         /* out: buffer for request */
874         sg_init_one(&sg_req, &vm->req, sizeof(vm->req));
875         sgs[0] = &sg_req;
876
877         /* in: buffer for response */
878         sg_init_one(&sg_resp, &vm->resp, sizeof(vm->resp));
879         sgs[1] = &sg_resp;
880
881         rc = virtqueue_add_sgs(vm->vq, sgs, 1, 1, vm, GFP_KERNEL);
882         if (rc < 0)
883                 return rc;
884
885         virtqueue_kick(vm->vq);
886
887         /* wait for a response */
888         wait_event(vm->host_resp, virtqueue_get_buf(vm->vq, &len));
889
890         return virtio16_to_cpu(vm->vdev, vm->resp.type);
891 }
892
893 static int virtio_mem_send_plug_request(struct virtio_mem *vm, uint64_t addr,
894                                         uint64_t size)
895 {
896         const uint64_t nb_vm_blocks = size / vm->device_block_size;
897         const struct virtio_mem_req req = {
898                 .type = cpu_to_virtio16(vm->vdev, VIRTIO_MEM_REQ_PLUG),
899                 .u.plug.addr = cpu_to_virtio64(vm->vdev, addr),
900                 .u.plug.nb_blocks = cpu_to_virtio16(vm->vdev, nb_vm_blocks),
901         };
902
903         if (atomic_read(&vm->config_changed))
904                 return -EAGAIN;
905
906         switch (virtio_mem_send_request(vm, &req)) {
907         case VIRTIO_MEM_RESP_ACK:
908                 vm->plugged_size += size;
909                 return 0;
910         case VIRTIO_MEM_RESP_NACK:
911                 return -EAGAIN;
912         case VIRTIO_MEM_RESP_BUSY:
913                 return -ETXTBSY;
914         case VIRTIO_MEM_RESP_ERROR:
915                 return -EINVAL;
916         default:
917                 return -ENOMEM;
918         }
919 }
920
921 static int virtio_mem_send_unplug_request(struct virtio_mem *vm, uint64_t addr,
922                                           uint64_t size)
923 {
924         const uint64_t nb_vm_blocks = size / vm->device_block_size;
925         const struct virtio_mem_req req = {
926                 .type = cpu_to_virtio16(vm->vdev, VIRTIO_MEM_REQ_UNPLUG),
927                 .u.unplug.addr = cpu_to_virtio64(vm->vdev, addr),
928                 .u.unplug.nb_blocks = cpu_to_virtio16(vm->vdev, nb_vm_blocks),
929         };
930
931         if (atomic_read(&vm->config_changed))
932                 return -EAGAIN;
933
934         switch (virtio_mem_send_request(vm, &req)) {
935         case VIRTIO_MEM_RESP_ACK:
936                 vm->plugged_size -= size;
937                 return 0;
938         case VIRTIO_MEM_RESP_BUSY:
939                 return -ETXTBSY;
940         case VIRTIO_MEM_RESP_ERROR:
941                 return -EINVAL;
942         default:
943                 return -ENOMEM;
944         }
945 }
946
947 static int virtio_mem_send_unplug_all_request(struct virtio_mem *vm)
948 {
949         const struct virtio_mem_req req = {
950                 .type = cpu_to_virtio16(vm->vdev, VIRTIO_MEM_REQ_UNPLUG_ALL),
951         };
952
953         switch (virtio_mem_send_request(vm, &req)) {
954         case VIRTIO_MEM_RESP_ACK:
955                 vm->unplug_all_required = false;
956                 vm->plugged_size = 0;
957                 /* usable region might have shrunk */
958                 atomic_set(&vm->config_changed, 1);
959                 return 0;
960         case VIRTIO_MEM_RESP_BUSY:
961                 return -ETXTBSY;
962         default:
963                 return -ENOMEM;
964         }
965 }
966
967 /*
968  * Plug selected subblocks. Updates the plugged state, but not the state
969  * of the memory block.
970  */
971 static int virtio_mem_mb_plug_sb(struct virtio_mem *vm, unsigned long mb_id,
972                                  int sb_id, int count)
973 {
974         const uint64_t addr = virtio_mem_mb_id_to_phys(mb_id) +
975                               sb_id * vm->subblock_size;
976         const uint64_t size = count * vm->subblock_size;
977         int rc;
978
979         dev_dbg(&vm->vdev->dev, "plugging memory block: %lu : %i - %i\n", mb_id,
980                 sb_id, sb_id + count - 1);
981
982         rc = virtio_mem_send_plug_request(vm, addr, size);
983         if (!rc)
984                 virtio_mem_mb_set_sb_plugged(vm, mb_id, sb_id, count);
985         return rc;
986 }
987
988 /*
989  * Unplug selected subblocks. Updates the plugged state, but not the state
990  * of the memory block.
991  */
992 static int virtio_mem_mb_unplug_sb(struct virtio_mem *vm, unsigned long mb_id,
993                                    int sb_id, int count)
994 {
995         const uint64_t addr = virtio_mem_mb_id_to_phys(mb_id) +
996                               sb_id * vm->subblock_size;
997         const uint64_t size = count * vm->subblock_size;
998         int rc;
999
1000         dev_dbg(&vm->vdev->dev, "unplugging memory block: %lu : %i - %i\n",
1001                 mb_id, sb_id, sb_id + count - 1);
1002
1003         rc = virtio_mem_send_unplug_request(vm, addr, size);
1004         if (!rc)
1005                 virtio_mem_mb_set_sb_unplugged(vm, mb_id, sb_id, count);
1006         return rc;
1007 }
1008
1009 /*
1010  * Unplug the desired number of plugged subblocks of a offline or not-added
1011  * memory block. Will fail if any subblock cannot get unplugged (instead of
1012  * skipping it).
1013  *
1014  * Will not modify the state of the memory block.
1015  *
1016  * Note: can fail after some subblocks were unplugged.
1017  */
1018 static int virtio_mem_mb_unplug_any_sb(struct virtio_mem *vm,
1019                                        unsigned long mb_id, uint64_t *nb_sb)
1020 {
1021         int sb_id, count;
1022         int rc;
1023
1024         sb_id = vm->nb_sb_per_mb - 1;
1025         while (*nb_sb) {
1026                 /* Find the next candidate subblock */
1027                 while (sb_id >= 0 &&
1028                        virtio_mem_mb_test_sb_unplugged(vm, mb_id, sb_id, 1))
1029                         sb_id--;
1030                 if (sb_id < 0)
1031                         break;
1032                 /* Try to unplug multiple subblocks at a time */
1033                 count = 1;
1034                 while (count < *nb_sb && sb_id > 0 &&
1035                        virtio_mem_mb_test_sb_plugged(vm, mb_id, sb_id - 1, 1)) {
1036                         count++;
1037                         sb_id--;
1038                 }
1039
1040                 rc = virtio_mem_mb_unplug_sb(vm, mb_id, sb_id, count);
1041                 if (rc)
1042                         return rc;
1043                 *nb_sb -= count;
1044                 sb_id--;
1045         }
1046
1047         return 0;
1048 }
1049
1050 /*
1051  * Unplug all plugged subblocks of an offline or not-added memory block.
1052  *
1053  * Will not modify the state of the memory block.
1054  *
1055  * Note: can fail after some subblocks were unplugged.
1056  */
1057 static int virtio_mem_mb_unplug(struct virtio_mem *vm, unsigned long mb_id)
1058 {
1059         uint64_t nb_sb = vm->nb_sb_per_mb;
1060
1061         return virtio_mem_mb_unplug_any_sb(vm, mb_id, &nb_sb);
1062 }
1063
1064 /*
1065  * Prepare tracking data for the next memory block.
1066  */
1067 static int virtio_mem_prepare_next_mb(struct virtio_mem *vm,
1068                                       unsigned long *mb_id)
1069 {
1070         int rc;
1071
1072         if (vm->next_mb_id > vm->last_usable_mb_id)
1073                 return -ENOSPC;
1074
1075         /* Resize the state array if required. */
1076         rc = virtio_mem_mb_state_prepare_next_mb(vm);
1077         if (rc)
1078                 return rc;
1079
1080         /* Resize the subblock bitmap if required. */
1081         rc = virtio_mem_sb_bitmap_prepare_next_mb(vm);
1082         if (rc)
1083                 return rc;
1084
1085         vm->nb_mb_state[VIRTIO_MEM_MB_STATE_UNUSED]++;
1086         *mb_id = vm->next_mb_id++;
1087         return 0;
1088 }
1089
1090 /*
1091  * Don't add too many blocks that are not onlined yet to avoid running OOM.
1092  */
1093 static bool virtio_mem_too_many_mb_offline(struct virtio_mem *vm)
1094 {
1095         unsigned long nb_offline;
1096
1097         nb_offline = vm->nb_mb_state[VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE] +
1098                      vm->nb_mb_state[VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE_PARTIAL];
1099         return nb_offline >= VIRTIO_MEM_NB_OFFLINE_THRESHOLD;
1100 }
1101
1102 /*
1103  * Try to plug the desired number of subblocks and add the memory block
1104  * to Linux.
1105  *
1106  * Will modify the state of the memory block.
1107  */
1108 static int virtio_mem_mb_plug_and_add(struct virtio_mem *vm,
1109                                       unsigned long mb_id,
1110                                       uint64_t *nb_sb)
1111 {
1112         const int count = min_t(int, *nb_sb, vm->nb_sb_per_mb);
1113         int rc, rc2;
1114
1115         if (WARN_ON_ONCE(!count))
1116                 return -EINVAL;
1117
1118         /*
1119          * Plug the requested number of subblocks before adding it to linux,
1120          * so that onlining will directly online all plugged subblocks.
1121          */
1122         rc = virtio_mem_mb_plug_sb(vm, mb_id, 0, count);
1123         if (rc)
1124                 return rc;
1125
1126         /*
1127          * Mark the block properly offline before adding it to Linux,
1128          * so the memory notifiers will find the block in the right state.
1129          */
1130         if (count == vm->nb_sb_per_mb)
1131                 virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id,
1132                                         VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE);
1133         else
1134                 virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id,
1135                                         VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE_PARTIAL);
1136
1137         /* Add the memory block to linux - if that fails, try to unplug. */
1138         rc = virtio_mem_mb_add(vm, mb_id);
1139         if (rc) {
1140                 enum virtio_mem_mb_state new_state = VIRTIO_MEM_MB_STATE_UNUSED;
1141
1142                 dev_err(&vm->vdev->dev,
1143                         "adding memory block %lu failed with %d\n", mb_id, rc);
1144                 rc2 = virtio_mem_mb_unplug_sb(vm, mb_id, 0, count);
1145
1146                 /*
1147                  * TODO: Linux MM does not properly clean up yet in all cases
1148                  * where adding of memory failed - especially on -ENOMEM.
1149                  */
1150                 if (rc2)
1151                         new_state = VIRTIO_MEM_MB_STATE_PLUGGED;
1152                 virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id, new_state);
1153                 return rc;
1154         }
1155
1156         *nb_sb -= count;
1157         return 0;
1158 }
1159
1160 /*
1161  * Try to plug the desired number of subblocks of a memory block that
1162  * is already added to Linux.
1163  *
1164  * Will modify the state of the memory block.
1165  *
1166  * Note: Can fail after some subblocks were successfully plugged.
1167  */
1168 static int virtio_mem_mb_plug_any_sb(struct virtio_mem *vm, unsigned long mb_id,
1169                                      uint64_t *nb_sb, bool online)
1170 {
1171         unsigned long pfn, nr_pages;
1172         int sb_id, count;
1173         int rc;
1174
1175         if (WARN_ON_ONCE(!*nb_sb))
1176                 return -EINVAL;
1177
1178         while (*nb_sb) {
1179                 sb_id = virtio_mem_mb_first_unplugged_sb(vm, mb_id);
1180                 if (sb_id >= vm->nb_sb_per_mb)
1181                         break;
1182                 count = 1;
1183                 while (count < *nb_sb &&
1184                        sb_id + count < vm->nb_sb_per_mb &&
1185                        !virtio_mem_mb_test_sb_plugged(vm, mb_id, sb_id + count,
1186                                                       1))
1187                         count++;
1188
1189                 rc = virtio_mem_mb_plug_sb(vm, mb_id, sb_id, count);
1190                 if (rc)
1191                         return rc;
1192                 *nb_sb -= count;
1193                 if (!online)
1194                         continue;
1195
1196                 /* fake-online the pages if the memory block is online */
1197                 pfn = PFN_DOWN(virtio_mem_mb_id_to_phys(mb_id) +
1198                                sb_id * vm->subblock_size);
1199                 nr_pages = PFN_DOWN(count * vm->subblock_size);
1200                 virtio_mem_fake_online(pfn, nr_pages);
1201         }
1202
1203         if (virtio_mem_mb_test_sb_plugged(vm, mb_id, 0, vm->nb_sb_per_mb)) {
1204                 if (online)
1205                         virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id,
1206                                                 VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE);
1207                 else
1208                         virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id,
1209                                                 VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE);
1210         }
1211
1212         return 0;
1213 }
1214
1215 /*
1216  * Try to plug the requested amount of memory.
1217  */
1218 static int virtio_mem_plug_request(struct virtio_mem *vm, uint64_t diff)
1219 {
1220         uint64_t nb_sb = diff / vm->subblock_size;
1221         unsigned long mb_id;
1222         int rc;
1223
1224         if (!nb_sb)
1225                 return 0;
1226
1227         /* Don't race with onlining/offlining */
1228         mutex_lock(&vm->hotplug_mutex);
1229
1230         /* Try to plug subblocks of partially plugged online blocks. */
1231         virtio_mem_for_each_mb_state(vm, mb_id,
1232                                      VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE_PARTIAL) {
1233                 rc = virtio_mem_mb_plug_any_sb(vm, mb_id, &nb_sb, true);
1234                 if (rc || !nb_sb)
1235                         goto out_unlock;
1236                 cond_resched();
1237         }
1238
1239         /* Try to plug subblocks of partially plugged offline blocks. */
1240         virtio_mem_for_each_mb_state(vm, mb_id,
1241                                      VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE_PARTIAL) {
1242                 rc = virtio_mem_mb_plug_any_sb(vm, mb_id, &nb_sb, false);
1243                 if (rc || !nb_sb)
1244                         goto out_unlock;
1245                 cond_resched();
1246         }
1247
1248         /*
1249          * We won't be working on online/offline memory blocks from this point,
1250          * so we can't race with memory onlining/offlining. Drop the mutex.
1251          */
1252         mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
1253
1254         /* Try to plug and add unused blocks */
1255         virtio_mem_for_each_mb_state(vm, mb_id, VIRTIO_MEM_MB_STATE_UNUSED) {
1256                 if (virtio_mem_too_many_mb_offline(vm))
1257                         return -ENOSPC;
1258
1259                 rc = virtio_mem_mb_plug_and_add(vm, mb_id, &nb_sb);
1260                 if (rc || !nb_sb)
1261                         return rc;
1262                 cond_resched();
1263         }
1264
1265         /* Try to prepare, plug and add new blocks */
1266         while (nb_sb) {
1267                 if (virtio_mem_too_many_mb_offline(vm))
1268                         return -ENOSPC;
1269
1270                 rc = virtio_mem_prepare_next_mb(vm, &mb_id);
1271                 if (rc)
1272                         return rc;
1273                 rc = virtio_mem_mb_plug_and_add(vm, mb_id, &nb_sb);
1274                 if (rc)
1275                         return rc;
1276                 cond_resched();
1277         }
1278
1279         return 0;
1280 out_unlock:
1281         mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
1282         return rc;
1283 }
1284
1285 /*
1286  * Unplug the desired number of plugged subblocks of an offline memory block.
1287  * Will fail if any subblock cannot get unplugged (instead of skipping it).
1288  *
1289  * Will modify the state of the memory block. Might temporarily drop the
1290  * hotplug_mutex.
1291  *
1292  * Note: Can fail after some subblocks were successfully unplugged.
1293  */
1294 static int virtio_mem_mb_unplug_any_sb_offline(struct virtio_mem *vm,
1295                                                unsigned long mb_id,
1296                                                uint64_t *nb_sb)
1297 {
1298         int rc;
1299
1300         rc = virtio_mem_mb_unplug_any_sb(vm, mb_id, nb_sb);
1301
1302         /* some subblocks might have been unplugged even on failure */
1303         if (!virtio_mem_mb_test_sb_plugged(vm, mb_id, 0, vm->nb_sb_per_mb))
1304                 virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id,
1305                                         VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE_PARTIAL);
1306         if (rc)
1307                 return rc;
1308
1309         if (virtio_mem_mb_test_sb_unplugged(vm, mb_id, 0, vm->nb_sb_per_mb)) {
1310                 /*
1311                  * Remove the block from Linux - this should never fail.
1312                  * Hinder the block from getting onlined by marking it
1313                  * unplugged. Temporarily drop the mutex, so
1314                  * any pending GOING_ONLINE requests can be serviced/rejected.
1315                  */
1316                 virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id,
1317                                         VIRTIO_MEM_MB_STATE_UNUSED);
1318
1319                 mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
1320                 rc = virtio_mem_mb_remove(vm, mb_id);
1321                 BUG_ON(rc);
1322                 mutex_lock(&vm->hotplug_mutex);
1323         }
1324         return 0;
1325 }
1326
1327 /*
1328  * Unplug the given plugged subblocks of an online memory block.
1329  *
1330  * Will modify the state of the memory block.
1331  */
1332 static int virtio_mem_mb_unplug_sb_online(struct virtio_mem *vm,
1333                                           unsigned long mb_id, int sb_id,
1334                                           int count)
1335 {
1336         const unsigned long nr_pages = PFN_DOWN(vm->subblock_size) * count;
1337         unsigned long start_pfn;
1338         int rc;
1339
1340         start_pfn = PFN_DOWN(virtio_mem_mb_id_to_phys(mb_id) +
1341                              sb_id * vm->subblock_size);
1342         rc = alloc_contig_range(start_pfn, start_pfn + nr_pages,
1343                                 MIGRATE_MOVABLE, GFP_KERNEL);
1344         if (rc == -ENOMEM)
1345                 /* whoops, out of memory */
1346                 return rc;
1347         if (rc)
1348                 return -EBUSY;
1349
1350         /* Mark it as fake-offline before unplugging it */
1351         virtio_mem_set_fake_offline(start_pfn, nr_pages, true);
1352         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -nr_pages);
1353
1354         /* Try to unplug the allocated memory */
1355         rc = virtio_mem_mb_unplug_sb(vm, mb_id, sb_id, count);
1356         if (rc) {
1357                 /* Return the memory to the buddy. */
1358                 virtio_mem_fake_online(start_pfn, nr_pages);
1359                 return rc;
1360         }
1361
1362         virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id,
1363                                 VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE_PARTIAL);
1364         return 0;
1365 }
1366
1367 /*
1368  * Unplug the desired number of plugged subblocks of an online memory block.
1369  * Will skip subblock that are busy.
1370  *
1371  * Will modify the state of the memory block. Might temporarily drop the
1372  * hotplug_mutex.
1373  *
1374  * Note: Can fail after some subblocks were successfully unplugged. Can
1375  *       return 0 even if subblocks were busy and could not get unplugged.
1376  */
1377 static int virtio_mem_mb_unplug_any_sb_online(struct virtio_mem *vm,
1378                                               unsigned long mb_id,
1379                                               uint64_t *nb_sb)
1380 {
1381         int rc, sb_id;
1382
1383         /* If possible, try to unplug the complete block in one shot. */
1384         if (*nb_sb >= vm->nb_sb_per_mb &&
1385             virtio_mem_mb_test_sb_plugged(vm, mb_id, 0, vm->nb_sb_per_mb)) {
1386                 rc = virtio_mem_mb_unplug_sb_online(vm, mb_id, 0,
1387                                                     vm->nb_sb_per_mb);
1388                 if (!rc) {
1389                         *nb_sb -= vm->nb_sb_per_mb;
1390                         goto unplugged;
1391                 } else if (rc != -EBUSY)
1392                         return rc;
1393         }
1394
1395         /* Fallback to single subblocks. */
1396         for (sb_id = vm->nb_sb_per_mb - 1; sb_id >= 0 && *nb_sb; sb_id--) {
1397                 /* Find the next candidate subblock */
1398                 while (sb_id >= 0 &&
1399                        !virtio_mem_mb_test_sb_plugged(vm, mb_id, sb_id, 1))
1400                         sb_id--;
1401                 if (sb_id < 0)
1402                         break;
1403
1404                 rc = virtio_mem_mb_unplug_sb_online(vm, mb_id, sb_id, 1);
1405                 if (rc == -EBUSY)
1406                         continue;
1407                 else if (rc)
1408                         return rc;
1409                 *nb_sb -= 1;
1410         }
1411
1412 unplugged:
1413         /*
1414          * Once all subblocks of a memory block were unplugged, offline and
1415          * remove it. This will usually not fail, as no memory is in use
1416          * anymore - however some other notifiers might NACK the request.
1417          */
1418         if (virtio_mem_mb_test_sb_unplugged(vm, mb_id, 0, vm->nb_sb_per_mb)) {
1419                 mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
1420                 rc = virtio_mem_mb_offline_and_remove(vm, mb_id);
1421                 mutex_lock(&vm->hotplug_mutex);
1422                 if (!rc)
1423                         virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id,
1424                                                 VIRTIO_MEM_MB_STATE_UNUSED);
1425         }
1426
1427         return 0;
1428 }
1429
1430 /*
1431  * Try to unplug the requested amount of memory.
1432  */
1433 static int virtio_mem_unplug_request(struct virtio_mem *vm, uint64_t diff)
1434 {
1435         uint64_t nb_sb = diff / vm->subblock_size;
1436         unsigned long mb_id;
1437         int rc;
1438
1439         if (!nb_sb)
1440                 return 0;
1441
1442         /*
1443          * We'll drop the mutex a couple of times when it is safe to do so.
1444          * This might result in some blocks switching the state (online/offline)
1445          * and we could miss them in this run - we will retry again later.
1446          */
1447         mutex_lock(&vm->hotplug_mutex);
1448
1449         /* Try to unplug subblocks of partially plugged offline blocks. */
1450         virtio_mem_for_each_mb_state_rev(vm, mb_id,
1451                                          VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE_PARTIAL) {
1452                 rc = virtio_mem_mb_unplug_any_sb_offline(vm, mb_id,
1453                                                          &nb_sb);
1454                 if (rc || !nb_sb)
1455                         goto out_unlock;
1456                 cond_resched();
1457         }
1458
1459         /* Try to unplug subblocks of plugged offline blocks. */
1460         virtio_mem_for_each_mb_state_rev(vm, mb_id,
1461                                          VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE) {
1462                 rc = virtio_mem_mb_unplug_any_sb_offline(vm, mb_id,
1463                                                          &nb_sb);
1464                 if (rc || !nb_sb)
1465                         goto out_unlock;
1466                 cond_resched();
1467         }
1468
1469         if (!unplug_online) {
1470                 mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
1471                 return 0;
1472         }
1473
1474         /* Try to unplug subblocks of partially plugged online blocks. */
1475         virtio_mem_for_each_mb_state_rev(vm, mb_id,
1476                                          VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE_PARTIAL) {
1477                 rc = virtio_mem_mb_unplug_any_sb_online(vm, mb_id,
1478                                                         &nb_sb);
1479                 if (rc || !nb_sb)
1480                         goto out_unlock;
1481                 mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
1482                 cond_resched();
1483                 mutex_lock(&vm->hotplug_mutex);
1484         }
1485
1486         /* Try to unplug subblocks of plugged online blocks. */
1487         virtio_mem_for_each_mb_state_rev(vm, mb_id,
1488                                          VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE) {
1489                 rc = virtio_mem_mb_unplug_any_sb_online(vm, mb_id,
1490                                                         &nb_sb);
1491                 if (rc || !nb_sb)
1492                         goto out_unlock;
1493                 mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
1494                 cond_resched();
1495                 mutex_lock(&vm->hotplug_mutex);
1496         }
1497
1498         mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
1499         return nb_sb ? -EBUSY : 0;
1500 out_unlock:
1501         mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
1502         return rc;
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Try to unplug all blocks that couldn't be unplugged before, for example,
1507  * because the hypervisor was busy.
1508  */
1509 static int virtio_mem_unplug_pending_mb(struct virtio_mem *vm)
1510 {
1511         unsigned long mb_id;
1512         int rc;
1513
1514         virtio_mem_for_each_mb_state(vm, mb_id, VIRTIO_MEM_MB_STATE_PLUGGED) {
1515                 rc = virtio_mem_mb_unplug(vm, mb_id);
1516                 if (rc)
1517                         return rc;
1518                 virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id, VIRTIO_MEM_MB_STATE_UNUSED);
1519         }
1520
1521         return 0;
1522 }
1523
1524 /*
1525  * Update all parts of the config that could have changed.
1526  */
1527 static void virtio_mem_refresh_config(struct virtio_mem *vm)
1528 {
1529         const uint64_t phys_limit = 1UL << MAX_PHYSMEM_BITS;
1530         uint64_t new_plugged_size, usable_region_size, end_addr;
1531
1532         /* the plugged_size is just a reflection of what _we_ did previously */
1533         virtio_cread_le(vm->vdev, struct virtio_mem_config, plugged_size,
1534                         &new_plugged_size);
1535         if (WARN_ON_ONCE(new_plugged_size != vm->plugged_size))
1536                 vm->plugged_size = new_plugged_size;
1537
1538         /* calculate the last usable memory block id */
1539         virtio_cread_le(vm->vdev, struct virtio_mem_config,
1540                         usable_region_size, &usable_region_size);
1541         end_addr = vm->addr + usable_region_size;
1542         end_addr = min(end_addr, phys_limit);
1543         vm->last_usable_mb_id = virtio_mem_phys_to_mb_id(end_addr) - 1;
1544
1545         /* see if there is a request to change the size */
1546         virtio_cread_le(vm->vdev, struct virtio_mem_config, requested_size,
1547                         &vm->requested_size);
1548
1549         dev_info(&vm->vdev->dev, "plugged size: 0x%llx", vm->plugged_size);
1550         dev_info(&vm->vdev->dev, "requested size: 0x%llx", vm->requested_size);
1551 }
1552
1553 /*
1554  * Workqueue function for handling plug/unplug requests and config updates.
1555  */
1556 static void virtio_mem_run_wq(struct work_struct *work)
1557 {
1558         struct virtio_mem *vm = container_of(work, struct virtio_mem, wq);
1559         uint64_t diff;
1560         int rc;
1561
1562         hrtimer_cancel(&vm->retry_timer);
1563
1564         if (vm->broken)
1565                 return;
1566
1567 retry:
1568         rc = 0;
1569
1570         /* Make sure we start with a clean state if there are leftovers. */
1571         if (unlikely(vm->unplug_all_required))
1572                 rc = virtio_mem_send_unplug_all_request(vm);
1573
1574         if (atomic_read(&vm->config_changed)) {
1575                 atomic_set(&vm->config_changed, 0);
1576                 virtio_mem_refresh_config(vm);
1577         }
1578
1579         /* Unplug any leftovers from previous runs */
1580         if (!rc)
1581                 rc = virtio_mem_unplug_pending_mb(vm);
1582
1583         if (!rc && vm->requested_size != vm->plugged_size) {
1584                 if (vm->requested_size > vm->plugged_size) {
1585                         diff = vm->requested_size - vm->plugged_size;
1586                         rc = virtio_mem_plug_request(vm, diff);
1587                 } else {
1588                         diff = vm->plugged_size - vm->requested_size;
1589                         rc = virtio_mem_unplug_request(vm, diff);
1590                 }
1591         }
1592
1593         switch (rc) {
1594         case 0:
1595                 vm->retry_timer_ms = VIRTIO_MEM_RETRY_TIMER_MIN_MS;
1596                 break;
1597         case -ENOSPC:
1598                 /*
1599                  * We cannot add any more memory (alignment, physical limit)
1600                  * or we have too many offline memory blocks.
1601                  */
1602                 break;
1603         case -ETXTBSY:
1604                 /*
1605                  * The hypervisor cannot process our request right now
1606                  * (e.g., out of memory, migrating);
1607                  */
1608         case -EBUSY:
1609                 /*
1610                  * We cannot free up any memory to unplug it (all plugged memory
1611                  * is busy).
1612                  */
1613         case -ENOMEM:
1614                 /* Out of memory, try again later. */
1615                 hrtimer_start(&vm->retry_timer, ms_to_ktime(vm->retry_timer_ms),
1616                               HRTIMER_MODE_REL);
1617                 break;
1618         case -EAGAIN:
1619                 /* Retry immediately (e.g., the config changed). */
1620                 goto retry;
1621         default:
1622                 /* Unknown error, mark as broken */
1623                 dev_err(&vm->vdev->dev,
1624                         "unknown error, marking device broken: %d\n", rc);
1625                 vm->broken = true;
1626         }
1627 }
1628
1629 static enum hrtimer_restart virtio_mem_timer_expired(struct hrtimer *timer)
1630 {
1631         struct virtio_mem *vm = container_of(timer, struct virtio_mem,
1632                                              retry_timer);
1633
1634         virtio_mem_retry(vm);
1635         vm->retry_timer_ms = min_t(unsigned int, vm->retry_timer_ms * 2,
1636                                    VIRTIO_MEM_RETRY_TIMER_MAX_MS);
1637         return HRTIMER_NORESTART;
1638 }
1639
1640 static void virtio_mem_handle_response(struct virtqueue *vq)
1641 {
1642         struct virtio_mem *vm = vq->vdev->priv;
1643
1644         wake_up(&vm->host_resp);
1645 }
1646
1647 static int virtio_mem_init_vq(struct virtio_mem *vm)
1648 {
1649         struct virtqueue *vq;
1650
1651         vq = virtio_find_single_vq(vm->vdev, virtio_mem_handle_response,
1652                                    "guest-request");
1653         if (IS_ERR(vq))
1654                 return PTR_ERR(vq);
1655         vm->vq = vq;
1656
1657         return 0;
1658 }
1659
1660 static int virtio_mem_init(struct virtio_mem *vm)
1661 {
1662         const uint64_t phys_limit = 1UL << MAX_PHYSMEM_BITS;
1663         uint16_t node_id;
1664
1665         if (!vm->vdev->config->get) {
1666                 dev_err(&vm->vdev->dev, "config access disabled\n");
1667                 return -EINVAL;
1668         }
1669
1670         /*
1671          * We don't want to (un)plug or reuse any memory when in kdump. The
1672          * memory is still accessible (but not mapped).
1673          */
1674         if (is_kdump_kernel()) {
1675                 dev_warn(&vm->vdev->dev, "disabled in kdump kernel\n");
1676                 return -EBUSY;
1677         }
1678
1679         /* Fetch all properties that can't change. */
1680         virtio_cread_le(vm->vdev, struct virtio_mem_config, plugged_size,
1681                         &vm->plugged_size);
1682         virtio_cread_le(vm->vdev, struct virtio_mem_config, block_size,
1683                         &vm->device_block_size);
1684         virtio_cread_le(vm->vdev, struct virtio_mem_config, node_id,
1685                         &node_id);
1686         vm->nid = virtio_mem_translate_node_id(vm, node_id);
1687         virtio_cread_le(vm->vdev, struct virtio_mem_config, addr, &vm->addr);
1688         virtio_cread_le(vm->vdev, struct virtio_mem_config, region_size,
1689                         &vm->region_size);
1690
1691         /*
1692          * We always hotplug memory in memory block granularity. This way,
1693          * we have to wait for exactly one memory block to online.
1694          */
1695         if (vm->device_block_size > memory_block_size_bytes()) {
1696                 dev_err(&vm->vdev->dev,
1697                         "The block size is not supported (too big).\n");
1698                 return -EINVAL;
1699         }
1700
1701         /* bad device setup - warn only */
1702         if (!IS_ALIGNED(vm->addr, memory_block_size_bytes()))
1703                 dev_warn(&vm->vdev->dev,
1704                          "The alignment of the physical start address can make some memory unusable.\n");
1705         if (!IS_ALIGNED(vm->addr + vm->region_size, memory_block_size_bytes()))
1706                 dev_warn(&vm->vdev->dev,
1707                          "The alignment of the physical end address can make some memory unusable.\n");
1708         if (vm->addr + vm->region_size > phys_limit)
1709                 dev_warn(&vm->vdev->dev,
1710                          "Some memory is not addressable. This can make some memory unusable.\n");
1711
1712         /*
1713          * Calculate the subblock size:
1714          * - At least MAX_ORDER - 1 / pageblock_order.
1715          * - At least the device block size.
1716          * In the worst case, a single subblock per memory block.
1717          */
1718         vm->subblock_size = PAGE_SIZE * 1ul << max_t(uint32_t, MAX_ORDER - 1,
1719                                                      pageblock_order);
1720         vm->subblock_size = max_t(uint64_t, vm->device_block_size,
1721                                   vm->subblock_size);
1722         vm->nb_sb_per_mb = memory_block_size_bytes() / vm->subblock_size;
1723
1724         /* Round up to the next full memory block */
1725         vm->first_mb_id = virtio_mem_phys_to_mb_id(vm->addr - 1 +
1726                                                    memory_block_size_bytes());
1727         vm->next_mb_id = vm->first_mb_id;
1728         vm->last_mb_id = virtio_mem_phys_to_mb_id(vm->addr +
1729                          vm->region_size) - 1;
1730
1731         dev_info(&vm->vdev->dev, "start address: 0x%llx", vm->addr);
1732         dev_info(&vm->vdev->dev, "region size: 0x%llx", vm->region_size);
1733         dev_info(&vm->vdev->dev, "device block size: 0x%llx",
1734                  (unsigned long long)vm->device_block_size);
1735         dev_info(&vm->vdev->dev, "memory block size: 0x%lx",
1736                  memory_block_size_bytes());
1737         dev_info(&vm->vdev->dev, "subblock size: 0x%llx",
1738                  (unsigned long long)vm->subblock_size);
1739         if (vm->nid != NUMA_NO_NODE)
1740                 dev_info(&vm->vdev->dev, "nid: %d", vm->nid);
1741
1742         return 0;
1743 }
1744
1745 static int virtio_mem_create_resource(struct virtio_mem *vm)
1746 {
1747         /*
1748          * When force-unloading the driver and removing the device, we
1749          * could have a garbage pointer. Duplicate the string.
1750          */
1751         const char *name = kstrdup(dev_name(&vm->vdev->dev), GFP_KERNEL);
1752
1753         if (!name)
1754                 return -ENOMEM;
1755
1756         vm->parent_resource = __request_mem_region(vm->addr, vm->region_size,
1757                                                    name, IORESOURCE_SYSTEM_RAM);
1758         if (!vm->parent_resource) {
1759                 kfree(name);
1760                 dev_warn(&vm->vdev->dev, "could not reserve device region\n");
1761                 dev_info(&vm->vdev->dev,
1762                          "reloading the driver is not supported\n");
1763                 return -EBUSY;
1764         }
1765
1766         /* The memory is not actually busy - make add_memory() work. */
1767         vm->parent_resource->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
1768         return 0;
1769 }
1770
1771 static void virtio_mem_delete_resource(struct virtio_mem *vm)
1772 {
1773         const char *name;
1774
1775         if (!vm->parent_resource)
1776                 return;
1777
1778         name = vm->parent_resource->name;
1779         release_resource(vm->parent_resource);
1780         kfree(vm->parent_resource);
1781         kfree(name);
1782         vm->parent_resource = NULL;
1783 }
1784
1785 static int virtio_mem_probe(struct virtio_device *vdev)
1786 {
1787         struct virtio_mem *vm;
1788         int rc;
1789
1790         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_mem_req) != 24);
1791         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct virtio_mem_resp) != 10);
1792
1793         vdev->priv = vm = kzalloc(sizeof(*vm), GFP_KERNEL);
1794         if (!vm)
1795                 return -ENOMEM;
1796
1797         init_waitqueue_head(&vm->host_resp);
1798         vm->vdev = vdev;
1799         INIT_WORK(&vm->wq, virtio_mem_run_wq);
1800         mutex_init(&vm->hotplug_mutex);
1801         INIT_LIST_HEAD(&vm->next);
1802         spin_lock_init(&vm->removal_lock);
1803         hrtimer_init(&vm->retry_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1804         vm->retry_timer.function = virtio_mem_timer_expired;
1805         vm->retry_timer_ms = VIRTIO_MEM_RETRY_TIMER_MIN_MS;
1806
1807         /* register the virtqueue */
1808         rc = virtio_mem_init_vq(vm);
1809         if (rc)
1810                 goto out_free_vm;
1811
1812         /* initialize the device by querying the config */
1813         rc = virtio_mem_init(vm);
1814         if (rc)
1815                 goto out_del_vq;
1816
1817         /* create the parent resource for all memory */
1818         rc = virtio_mem_create_resource(vm);
1819         if (rc)
1820                 goto out_del_vq;
1821
1822         /*
1823          * If we still have memory plugged, we have to unplug all memory first.
1824          * Registering our parent resource makes sure that this memory isn't
1825          * actually in use (e.g., trying to reload the driver).
1826          */
1827         if (vm->plugged_size) {
1828                 vm->unplug_all_required = 1;
1829                 dev_info(&vm->vdev->dev, "unplugging all memory is required\n");
1830         }
1831
1832         /* register callbacks */
1833         vm->memory_notifier.notifier_call = virtio_mem_memory_notifier_cb;
1834         rc = register_memory_notifier(&vm->memory_notifier);
1835         if (rc)
1836                 goto out_del_resource;
1837         rc = register_virtio_mem_device(vm);
1838         if (rc)
1839                 goto out_unreg_mem;
1840
1841         virtio_device_ready(vdev);
1842
1843         /* trigger a config update to start processing the requested_size */
1844         atomic_set(&vm->config_changed, 1);
1845         queue_work(system_freezable_wq, &vm->wq);
1846
1847         return 0;
1848 out_unreg_mem:
1849         unregister_memory_notifier(&vm->memory_notifier);
1850 out_del_resource:
1851         virtio_mem_delete_resource(vm);
1852 out_del_vq:
1853         vdev->config->del_vqs(vdev);
1854 out_free_vm:
1855         kfree(vm);
1856         vdev->priv = NULL;
1857
1858         return rc;
1859 }
1860
1861 static void virtio_mem_remove(struct virtio_device *vdev)
1862 {
1863         struct virtio_mem *vm = vdev->priv;
1864         unsigned long mb_id;
1865         int rc;
1866
1867         /*
1868          * Make sure the workqueue won't be triggered anymore and no memory
1869          * blocks can be onlined/offlined until we're finished here.
1870          */
1871         mutex_lock(&vm->hotplug_mutex);
1872         spin_lock_irq(&vm->removal_lock);
1873         vm->removing = true;
1874         spin_unlock_irq(&vm->removal_lock);
1875         mutex_unlock(&vm->hotplug_mutex);
1876
1877         /* wait until the workqueue stopped */
1878         cancel_work_sync(&vm->wq);
1879         hrtimer_cancel(&vm->retry_timer);
1880
1881         /*
1882          * After we unregistered our callbacks, user space can online partially
1883          * plugged offline blocks. Make sure to remove them.
1884          */
1885         virtio_mem_for_each_mb_state(vm, mb_id,
1886                                      VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE_PARTIAL) {
1887                 rc = virtio_mem_mb_remove(vm, mb_id);
1888                 BUG_ON(rc);
1889                 virtio_mem_mb_set_state(vm, mb_id, VIRTIO_MEM_MB_STATE_UNUSED);
1890         }
1891         /*
1892          * After we unregistered our callbacks, user space can no longer
1893          * offline partially plugged online memory blocks. No need to worry
1894          * about them.
1895          */
1896
1897         /* unregister callbacks */
1898         unregister_virtio_mem_device(vm);
1899         unregister_memory_notifier(&vm->memory_notifier);
1900
1901         /*
1902          * There is no way we could reliably remove all memory we have added to
1903          * the system. And there is no way to stop the driver/device from going
1904          * away. Warn at least.
1905          */
1906         if (vm->nb_mb_state[VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE] ||
1907             vm->nb_mb_state[VIRTIO_MEM_MB_STATE_OFFLINE_PARTIAL] ||
1908             vm->nb_mb_state[VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE] ||
1909             vm->nb_mb_state[VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE_PARTIAL] ||
1910             vm->nb_mb_state[VIRTIO_MEM_MB_STATE_ONLINE_MOVABLE]) {
1911                 dev_warn(&vdev->dev, "device still has system memory added\n");
1912         } else {
1913                 virtio_mem_delete_resource(vm);
1914                 kfree_const(vm->resource_name);
1915         }
1916
1917         /* remove all tracking data - no locking needed */
1918         vfree(vm->mb_state);
1919         vfree(vm->sb_bitmap);
1920
1921         /* reset the device and cleanup the queues */
1922         vdev->config->reset(vdev);
1923         vdev->config->del_vqs(vdev);
1924
1925         kfree(vm);
1926         vdev->priv = NULL;
1927 }
1928
1929 static void virtio_mem_config_changed(struct virtio_device *vdev)
1930 {
1931         struct virtio_mem *vm = vdev->priv;
1932
1933         atomic_set(&vm->config_changed, 1);
1934         virtio_mem_retry(vm);
1935 }
1936
1937 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
1938 static int virtio_mem_freeze(struct virtio_device *vdev)
1939 {
1940         /*
1941          * When restarting the VM, all memory is usually unplugged. Don't
1942          * allow to suspend/hibernate.
1943          */
1944         dev_err(&vdev->dev, "save/restore not supported.\n");
1945         return -EPERM;
1946 }
1947
1948 static int virtio_mem_restore(struct virtio_device *vdev)
1949 {
1950         return -EPERM;
1951 }
1952 #endif
1953
1954 static unsigned int virtio_mem_features[] = {
1955 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_ACPI_NUMA)
1956         VIRTIO_MEM_F_ACPI_PXM,
1957 #endif
1958 };
1959
1960 static struct virtio_device_id virtio_mem_id_table[] = {
1961         { VIRTIO_ID_MEM, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
1962         { 0 },
1963 };
1964
1965 static struct virtio_driver virtio_mem_driver = {
1966         .feature_table = virtio_mem_features,
1967         .feature_table_size = ARRAY_SIZE(virtio_mem_features),
1968         .driver.name = KBUILD_MODNAME,
1969         .driver.owner = THIS_MODULE,
1970         .id_table = virtio_mem_id_table,
1971         .probe = virtio_mem_probe,
1972         .remove = virtio_mem_remove,
1973         .config_changed = virtio_mem_config_changed,
1974 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
1975         .freeze =       virtio_mem_freeze,
1976         .restore =      virtio_mem_restore,
1977 #endif
1978 };
1979
1980 module_virtio_driver(virtio_mem_driver);
1981 MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, virtio_mem_id_table);
1982 MODULE_AUTHOR("David Hildenbrand <david@redhat.com>");
1983 MODULE_DESCRIPTION("Virtio-mem driver");
1984 MODULE_LICENSE("GPL");