include/linux/memory_hotplug.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H
   3 #define __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H
   4
   5 #include <linux/mmzone.h>
   6 #include <linux/spinlock.h>
   7 #include <linux/notifier.h>
   8 #include <linux/bug.h>
   9
  10 struct page;
  11 struct zone;
  12 struct pglist_data;
  13 struct mem_section;
  14 struct memory_block;
  15 struct memory_group;
  16 struct resource;
  17 struct vmem_altmap;
  18
  19 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
  20 struct page *pfn_to_online_page(unsigned long pfn);
  21
  22 /* Types for control the zone type of onlined and offlined memory */
  23 enum {
  24         /* Offline the memory. */
  25         MMOP_OFFLINE = 0,
  26         /* Online the memory. Zone depends, see default_zone_for_pfn(). */
  27         MMOP_ONLINE,
  28         /* Online the memory to ZONE_NORMAL. */
  29         MMOP_ONLINE_KERNEL,
  30         /* Online the memory to ZONE_MOVABLE. */
  31         MMOP_ONLINE_MOVABLE,
  32 };
  33
  34 /* Flags for add_memory() and friends to specify memory hotplug details. */
  35 typedef int __bitwise mhp_t;
  36
  37 /* No special request */
  38 #define MHP_NONE                ((__force mhp_t)0)
  39 /*
  40  * Allow merging of the added System RAM resource with adjacent,
  41  * mergeable resources. After a successful call to add_memory_resource()
  42  * with this flag set, the resource pointer must no longer be used as it
  43  * might be stale, or the resource might have changed.
  44  */
  45 #define MHP_MERGE_RESOURCE      ((__force mhp_t)BIT(0))
  46
  47 /*
  48  * We want memmap (struct page array) to be self contained.
  49  * To do so, we will use the beginning of the hot-added range to build
  50  * the page tables for the memmap array that describes the entire range.
  51  * Only selected architectures support it with SPARSE_VMEMMAP.
  52  */
  53 #define MHP_MEMMAP_ON_MEMORY   ((__force mhp_t)BIT(1))
  54 /*
  55  * The nid field specifies a memory group id (mgid) instead. The memory group
  56  * implies the node id (nid).
  57  */
  58 #define MHP_NID_IS_MGID         ((__force mhp_t)BIT(2))
  59
  60 /*
  61  * Extended parameters for memory hotplug:
  62  * altmap: alternative allocator for memmap array (optional)
  63  * pgprot: page protection flags to apply to newly created page tables
  64  *      (required)
  65  */
  66 struct mhp_params {
  67         struct vmem_altmap *altmap;
  68         pgprot_t pgprot;
  69 };
  70
  71 bool mhp_range_allowed(u64 start, u64 size, bool need_mapping);
  72 struct range mhp_get_pluggable_range(bool need_mapping);
  73
  74 /*
  75  * Zone resizing functions
  76  *
  77  * Note: any attempt to resize a zone should has pgdat_resize_lock()
  78  * zone_span_writelock() both held. This ensure the size of a zone
  79  * can't be changed while pgdat_resize_lock() held.
  80  */
  81 static inline unsigned zone_span_seqbegin(struct zone *zone)
  82 {
  83         return read_seqbegin(&zone->span_seqlock);
  84 }
  85 static inline int zone_span_seqretry(struct zone *zone, unsigned iv)
  86 {
  87         return read_seqretry(&zone->span_seqlock, iv);
  88 }
  89 static inline void zone_span_writelock(struct zone *zone)
  90 {
  91         write_seqlock(&zone->span_seqlock);
  92 }
  93 static inline void zone_span_writeunlock(struct zone *zone)
  94 {
  95         write_sequnlock(&zone->span_seqlock);
  96 }
  97 static inline void zone_seqlock_init(struct zone *zone)
  98 {
  99         seqlock_init(&zone->span_seqlock);
 100 }
 101 extern int zone_grow_free_lists(struct zone *zone, unsigned long new_nr_pages);
 102 extern int zone_grow_waitqueues(struct zone *zone, unsigned long nr_pages);
 103 extern int add_one_highpage(struct page *page, int pfn, int bad_ppro);
 104 extern void adjust_present_page_count(struct page *page,
 105                                       struct memory_group *group,
 106                                       long nr_pages);
 107 /* VM interface that may be used by firmware interface */
 108 extern int mhp_init_memmap_on_memory(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 109                                      struct zone *zone);
 110 extern void mhp_deinit_memmap_on_memory(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages);
 111 extern int online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 112                         struct zone *zone, struct memory_group *group);
 113 extern struct zone *test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn,
 114                                          unsigned long end_pfn);
 115 extern void __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn,
 116                                      unsigned long end_pfn);
 117
 118 typedef void (*online_page_callback_t)(struct page *page, unsigned int order);
 119
 120 extern void generic_online_page(struct page *page, unsigned int order);
 121 extern int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback);
 122 extern int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback);
 123
 124 extern int try_online_node(int nid);
 125
 126 extern int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size,
 127                            struct mhp_params *params);
 128 extern u64 max_mem_size;
 129
 130 extern int mhp_online_type_from_str(const char *str);
 131
 132 /* Default online_type (MMOP_*) when new memory blocks are added. */
 133 extern int mhp_default_online_type;
 134 /* If movable_node boot option specified */
 135 extern bool movable_node_enabled;
 136 static inline bool movable_node_is_enabled(void)
 137 {
 138         return movable_node_enabled;
 139 }
 140
 141 extern void arch_remove_memory(u64 start, u64 size, struct vmem_altmap *altmap);
 142 extern void __remove_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 143                            struct vmem_altmap *altmap);
 144
 145 /* reasonably generic interface to expand the physical pages */
 146 extern int __add_pages(int nid, unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 147                        struct mhp_params *params);
 148
 149 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_ADD_PAGES
 150 static inline int add_pages(int nid, unsigned long start_pfn,
 151                 unsigned long nr_pages, struct mhp_params *params)
 152 {
 153         return __add_pages(nid, start_pfn, nr_pages, params);
 154 }
 155 #else /* ARCH_HAS_ADD_PAGES */
 156 int add_pages(int nid, unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 157               struct mhp_params *params);
 158 #endif /* ARCH_HAS_ADD_PAGES */
 159
 160 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION
 161 /*
 162  * For supporting node-hotadd, we have to allocate a new pgdat.
 163  *
 164  * If an arch has generic style NODE_DATA(),
 165  * node_data[nid] = kzalloc() works well. But it depends on the architecture.
 166  *
 167  * In general, generic_alloc_nodedata() is used.
 168  * Now, arch_free_nodedata() is just defined for error path of node_hot_add.
 169  *
 170  */
 171 extern pg_data_t *arch_alloc_nodedata(int nid);
 172 extern void arch_free_nodedata(pg_data_t *pgdat);
 173 extern void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat);
 174
 175 #else /* CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION */
 176
 177 #define arch_alloc_nodedata(nid)        generic_alloc_nodedata(nid)
 178 #define arch_free_nodedata(pgdat)       generic_free_nodedata(pgdat)
 179
 180 #ifdef CONFIG_NUMA
 181 /*
 182  * If ARCH_HAS_NODEDATA_EXTENSION=n, this func is used to allocate pgdat.
 183  * XXX: kmalloc_node() can't work well to get new node's memory at this time.
 184  *      Because, pgdat for the new node is not allocated/initialized yet itself.
 185  *      To use new node's memory, more consideration will be necessary.
 186  */
 187 #define generic_alloc_nodedata(nid)                             \
 188 ({                                                              \
 189         kzalloc(sizeof(pg_data_t), GFP_KERNEL);                 \
 190 })
 191 /*
 192  * This definition is just for error path in node hotadd.
 193  * For node hotremove, we have to replace this.
 194  */
 195 #define generic_free_nodedata(pgdat)    kfree(pgdat)
 196
 197 extern pg_data_t *node_data[];
 198 static inline void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat)
 199 {
 200         node_data[nid] = pgdat;
 201 }
 202
 203 #else /* !CONFIG_NUMA */
 204
 205 /* never called */
 206 static inline pg_data_t *generic_alloc_nodedata(int nid)
 207 {
 208         BUG();
 209         return NULL;
 210 }
 211 static inline void generic_free_nodedata(pg_data_t *pgdat)
 212 {
 213 }
 214 static inline void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat)
 215 {
 216 }
 217 #endif /* CONFIG_NUMA */
 218 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION */
 219
 220 void get_online_mems(void);
 221 void put_online_mems(void);
 222
 223 void mem_hotplug_begin(void);
 224 void mem_hotplug_done(void);
 225
 226 #else /* ! CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 227 #define pfn_to_online_page(pfn)                 \
 228 ({                                              \
 229         struct page *___page = NULL;            \
 230         if (pfn_valid(pfn))                     \
 231                 ___page = pfn_to_page(pfn);     \
 232         ___page;                                \
 233  })
 234
 235 static inline unsigned zone_span_seqbegin(struct zone *zone)
 236 {
 237         return 0;
 238 }
 239 static inline int zone_span_seqretry(struct zone *zone, unsigned iv)
 240 {
 241         return 0;
 242 }
 243 static inline void zone_span_writelock(struct zone *zone) {}
 244 static inline void zone_span_writeunlock(struct zone *zone) {}
 245 static inline void zone_seqlock_init(struct zone *zone) {}
 246
 247 static inline int try_online_node(int nid)
 248 {
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 static inline void get_online_mems(void) {}
 253 static inline void put_online_mems(void) {}
 254
 255 static inline void mem_hotplug_begin(void) {}
 256 static inline void mem_hotplug_done(void) {}
 257
 258 static inline bool movable_node_is_enabled(void)
 259 {
 260         return false;
 261 }
 262 #endif /* ! CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 263
 264 /*
 265  * Keep this declaration outside CONFIG_MEMORY_HOTPLUG as some
 266  * platforms might override and use arch_get_mappable_range()
 267  * for internal non memory hotplug purposes.
 268  */
 269 struct range arch_get_mappable_range(void);
 270
 271 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG) || defined(CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT)
 272 /*
 273  * pgdat resizing functions
 274  */
 275 static inline
 276 void pgdat_resize_lock(struct pglist_data *pgdat, unsigned long *flags)
 277 {
 278         spin_lock_irqsave(&pgdat->node_size_lock, *flags);
 279 }
 280 static inline
 281 void pgdat_resize_unlock(struct pglist_data *pgdat, unsigned long *flags)
 282 {
 283         spin_unlock_irqrestore(&pgdat->node_size_lock, *flags);
 284 }
 285 static inline
 286 void pgdat_resize_init(struct pglist_data *pgdat)
 287 {
 288         spin_lock_init(&pgdat->node_size_lock);
 289 }
 290 #else /* !(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG || CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT) */
 291 /*
 292  * Stub functions for when hotplug is off
 293  */
 294 static inline void pgdat_resize_lock(struct pglist_data *p, unsigned long *f) {}
 295 static inline void pgdat_resize_unlock(struct pglist_data *p, unsigned long *f) {}
 296 static inline void pgdat_resize_init(struct pglist_data *pgdat) {}
 297 #endif /* !(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG || CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT) */
 298
 299 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 300
 301 extern void try_offline_node(int nid);
 302 extern int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 303                          struct memory_group *group);
 304 extern int remove_memory(u64 start, u64 size);
 305 extern void __remove_memory(u64 start, u64 size);
 306 extern int offline_and_remove_memory(u64 start, u64 size);
 307
 308 #else
 309 static inline void try_offline_node(int nid) {}
 310
 311 static inline int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 312                                 struct memory_group *group)
 313 {
 314         return -EINVAL;
 315 }
 316
 317 static inline int remove_memory(u64 start, u64 size)
 318 {
 319         return -EBUSY;
 320 }
 321
 322 static inline void __remove_memory(u64 start, u64 size) {}
 323 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
 324
 325 extern void set_zone_contiguous(struct zone *zone);
 326 extern void clear_zone_contiguous(struct zone *zone);
 327
 328 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 329 extern void __ref free_area_init_core_hotplug(int nid);
 330 extern int __add_memory(int nid, u64 start, u64 size, mhp_t mhp_flags);
 331 extern int add_memory(int nid, u64 start, u64 size, mhp_t mhp_flags);
 332 extern int add_memory_resource(int nid, struct resource *resource,
 333                                mhp_t mhp_flags);
 334 extern int add_memory_driver_managed(int nid, u64 start, u64 size,
 335                                      const char *resource_name,
 336                                      mhp_t mhp_flags);
 337 extern void move_pfn_range_to_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 338                                    unsigned long nr_pages,
 339                                    struct vmem_altmap *altmap, int migratetype);
 340 extern void remove_pfn_range_from_zone(struct zone *zone,
 341                                        unsigned long start_pfn,
 342                                        unsigned long nr_pages);
 343 extern bool is_memblock_offlined(struct memory_block *mem);
 344 extern int sparse_add_section(int nid, unsigned long pfn,
 345                 unsigned long nr_pages, struct vmem_altmap *altmap);
 346 extern void sparse_remove_section(struct mem_section *ms,
 347                 unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 348                 unsigned long map_offset, struct vmem_altmap *altmap);
 349 extern struct page *sparse_decode_mem_map(unsigned long coded_mem_map,
 350                                           unsigned long pnum);
 351 extern struct zone *zone_for_pfn_range(int online_type, int nid,
 352                 struct memory_group *group, unsigned long start_pfn,
 353                 unsigned long nr_pages);
 354 extern int arch_create_linear_mapping(int nid, u64 start, u64 size,
 355                                       struct mhp_params *params);
 356 void arch_remove_linear_mapping(u64 start, u64 size);
 357 extern bool mhp_supports_memmap_on_memory(unsigned long size);
 358 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 359
 360 #endif /* __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H */