tracing / histogram: Give calculation hist_fields a size
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memblock.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
4  *
5  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
6  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
7  */
8
9 #include <linux/kernel.h>
10 #include <linux/slab.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/bitops.h>
13 #include <linux/poison.h>
14 #include <linux/pfn.h>
15 #include <linux/debugfs.h>
16 #include <linux/kmemleak.h>
17 #include <linux/seq_file.h>
18 #include <linux/memblock.h>
19
20 #include <asm/sections.h>
21 #include <linux/io.h>
22
23 #include "internal.h"
24
25 #define INIT_MEMBLOCK_REGIONS                   128
26 #define INIT_PHYSMEM_REGIONS                    4
27
28 #ifndef INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS
29 # define INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS         INIT_MEMBLOCK_REGIONS
30 #endif
31
32 /**
33  * DOC: memblock overview
34  *
35  * Memblock is a method of managing memory regions during the early
36  * boot period when the usual kernel memory allocators are not up and
37  * running.
38  *
39  * Memblock views the system memory as collections of contiguous
40  * regions. There are several types of these collections:
41  *
42  * * ``memory`` - describes the physical memory available to the
43  *   kernel; this may differ from the actual physical memory installed
44  *   in the system, for instance when the memory is restricted with
45  *   ``mem=`` command line parameter
46  * * ``reserved`` - describes the regions that were allocated
47  * * ``physmem`` - describes the actual physical memory available during
48  *   boot regardless of the possible restrictions and memory hot(un)plug;
49  *   the ``physmem`` type is only available on some architectures.
50  *
51  * Each region is represented by struct memblock_region that
52  * defines the region extents, its attributes and NUMA node id on NUMA
53  * systems. Every memory type is described by the struct memblock_type
54  * which contains an array of memory regions along with
55  * the allocator metadata. The "memory" and "reserved" types are nicely
56  * wrapped with struct memblock. This structure is statically
57  * initialized at build time. The region arrays are initially sized to
58  * %INIT_MEMBLOCK_REGIONS for "memory" and %INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS
59  * for "reserved". The region array for "physmem" is initially sized to
60  * %INIT_PHYSMEM_REGIONS.
61  * The memblock_allow_resize() enables automatic resizing of the region
62  * arrays during addition of new regions. This feature should be used
63  * with care so that memory allocated for the region array will not
64  * overlap with areas that should be reserved, for example initrd.
65  *
66  * The early architecture setup should tell memblock what the physical
67  * memory layout is by using memblock_add() or memblock_add_node()
68  * functions. The first function does not assign the region to a NUMA
69  * node and it is appropriate for UMA systems. Yet, it is possible to
70  * use it on NUMA systems as well and assign the region to a NUMA node
71  * later in the setup process using memblock_set_node(). The
72  * memblock_add_node() performs such an assignment directly.
73  *
74  * Once memblock is setup the memory can be allocated using one of the
75  * API variants:
76  *
77  * * memblock_phys_alloc*() - these functions return the **physical**
78  *   address of the allocated memory
79  * * memblock_alloc*() - these functions return the **virtual** address
80  *   of the allocated memory.
81  *
82  * Note, that both API variants use implicit assumptions about allowed
83  * memory ranges and the fallback methods. Consult the documentation
84  * of memblock_alloc_internal() and memblock_alloc_range_nid()
85  * functions for more elaborate description.
86  *
87  * As the system boot progresses, the architecture specific mem_init()
88  * function frees all the memory to the buddy page allocator.
89  *
90  * Unless an architecture enables %CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK, the
91  * memblock data structures (except "physmem") will be discarded after the
92  * system initialization completes.
93  */
94
95 #ifndef CONFIG_NUMA
96 struct pglist_data __refdata contig_page_data;
97 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
98 #endif
99
100 unsigned long max_low_pfn;
101 unsigned long min_low_pfn;
102 unsigned long max_pfn;
103 unsigned long long max_possible_pfn;
104
105 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
106 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS] __initdata_memblock;
107 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
108 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS];
109 #endif
110
111 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
112         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
113         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
114         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
115         .memory.name            = "memory",
116
117         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
118         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
119         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS,
120         .reserved.name          = "reserved",
121
122         .bottom_up              = false,
123         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
124 };
125
126 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
127 struct memblock_type physmem = {
128         .regions                = memblock_physmem_init_regions,
129         .cnt                    = 1,    /* empty dummy entry */
130         .max                    = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
131         .name                   = "physmem",
132 };
133 #endif
134
135 /*
136  * keep a pointer to &memblock.memory in the text section to use it in
137  * __next_mem_range() and its helpers.
138  *  For architectures that do not keep memblock data after init, this
139  * pointer will be reset to NULL at memblock_discard()
140  */
141 static __refdata struct memblock_type *memblock_memory = &memblock.memory;
142
143 #define for_each_memblock_type(i, memblock_type, rgn)                   \
144         for (i = 0, rgn = &memblock_type->regions[0];                   \
145              i < memblock_type->cnt;                                    \
146              i++, rgn = &memblock_type->regions[i])
147
148 #define memblock_dbg(fmt, ...)                                          \
149         do {                                                            \
150                 if (memblock_debug)                                     \
151                         pr_info(fmt, ##__VA_ARGS__);                    \
152         } while (0)
153
154 static int memblock_debug __initdata_memblock;
155 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock = false;
156 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
157 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
158 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
159
160 static enum memblock_flags __init_memblock choose_memblock_flags(void)
161 {
162         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
163 }
164
165 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
166 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
167 {
168         return *size = min(*size, PHYS_ADDR_MAX - base);
169 }
170
171 /*
172  * Address comparison utilities
173  */
174 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
175                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
176 {
177         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
178 }
179
180 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
181                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
182 {
183         unsigned long i;
184
185         memblock_cap_size(base, &size);
186
187         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
188                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
189                                            type->regions[i].size))
190                         break;
191         return i < type->cnt;
192 }
193
194 /**
195  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
196  * @start: start of candidate range
197  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
198  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
199  * @size: size of free area to find
200  * @align: alignment of free area to find
201  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
202  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
203  *
204  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
205  *
206  * Return:
207  * Found address on success, 0 on failure.
208  */
209 static phys_addr_t __init_memblock
210 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
211                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
212                                 enum memblock_flags flags)
213 {
214         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
215         u64 i;
216
217         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
218                 this_start = clamp(this_start, start, end);
219                 this_end = clamp(this_end, start, end);
220
221                 cand = round_up(this_start, align);
222                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
223                         return cand;
224         }
225
226         return 0;
227 }
228
229 /**
230  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
231  * @start: start of candidate range
232  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
233  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
234  * @size: size of free area to find
235  * @align: alignment of free area to find
236  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
237  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
238  *
239  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
240  *
241  * Return:
242  * Found address on success, 0 on failure.
243  */
244 static phys_addr_t __init_memblock
245 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
246                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
247                                enum memblock_flags flags)
248 {
249         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
250         u64 i;
251
252         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
253                                         NULL) {
254                 this_start = clamp(this_start, start, end);
255                 this_end = clamp(this_end, start, end);
256
257                 if (this_end < size)
258                         continue;
259
260                 cand = round_down(this_end - size, align);
261                 if (cand >= this_start)
262                         return cand;
263         }
264
265         return 0;
266 }
267
268 /**
269  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
270  * @size: size of free area to find
271  * @align: alignment of free area to find
272  * @start: start of candidate range
273  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
274  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
275  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
276  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
277  *
278  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
279  *
280  * Return:
281  * Found address on success, 0 on failure.
282  */
283 static phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
284                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
285                                         phys_addr_t end, int nid,
286                                         enum memblock_flags flags)
287 {
288         /* pump up @end */
289         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE ||
290             end == MEMBLOCK_ALLOC_KASAN)
291                 end = memblock.current_limit;
292
293         /* avoid allocating the first page */
294         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
295         end = max(start, end);
296
297         if (memblock_bottom_up())
298                 return __memblock_find_range_bottom_up(start, end, size, align,
299                                                        nid, flags);
300         else
301                 return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align,
302                                                       nid, flags);
303 }
304
305 /**
306  * memblock_find_in_range - find free area in given range
307  * @start: start of candidate range
308  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
309  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
310  * @size: size of free area to find
311  * @align: alignment of free area to find
312  *
313  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
314  *
315  * Return:
316  * Found address on success, 0 on failure.
317  */
318 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
319                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
320                                         phys_addr_t align)
321 {
322         phys_addr_t ret;
323         enum memblock_flags flags = choose_memblock_flags();
324
325 again:
326         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
327                                             NUMA_NO_NODE, flags);
328
329         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
330                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
331                         &size);
332                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
333                 goto again;
334         }
335
336         return ret;
337 }
338
339 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
340 {
341         type->total_size -= type->regions[r].size;
342         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
343                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
344         type->cnt--;
345
346         /* Special case for empty arrays */
347         if (type->cnt == 0) {
348                 WARN_ON(type->total_size != 0);
349                 type->cnt = 1;
350                 type->regions[0].base = 0;
351                 type->regions[0].size = 0;
352                 type->regions[0].flags = 0;
353                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
354         }
355 }
356
357 #ifndef CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK
358 /**
359  * memblock_discard - discard memory and reserved arrays if they were allocated
360  */
361 void __init memblock_discard(void)
362 {
363         phys_addr_t addr, size;
364
365         if (memblock.reserved.regions != memblock_reserved_init_regions) {
366                 addr = __pa(memblock.reserved.regions);
367                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
368                                   memblock.reserved.max);
369                 __memblock_free_late(addr, size);
370         }
371
372         if (memblock.memory.regions != memblock_memory_init_regions) {
373                 addr = __pa(memblock.memory.regions);
374                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
375                                   memblock.memory.max);
376                 __memblock_free_late(addr, size);
377         }
378
379         memblock_memory = NULL;
380 }
381 #endif
382
383 /**
384  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
385  * @type: memblock type of the regions array being doubled
386  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
387  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
388  *
389  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
390  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
391  * allocated memory range [@new_area_start, @new_area_start + @new_area_size]
392  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
393  * not overlap.
394  *
395  * Return:
396  * 0 on success, -1 on failure.
397  */
398 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
399                                                 phys_addr_t new_area_start,
400                                                 phys_addr_t new_area_size)
401 {
402         struct memblock_region *new_array, *old_array;
403         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
404         phys_addr_t old_size, new_size, addr, new_end;
405         int use_slab = slab_is_available();
406         int *in_slab;
407
408         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
409          * of memory that aren't suitable for allocation
410          */
411         if (!memblock_can_resize)
412                 return -1;
413
414         /* Calculate new doubled size */
415         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
416         new_size = old_size << 1;
417         /*
418          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
419          *   so we can free them completely later.
420          */
421         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
422         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
423
424         /* Retrieve the slab flag */
425         if (type == &memblock.memory)
426                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
427         else
428                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
429
430         /* Try to find some space for it */
431         if (use_slab) {
432                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
433                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
434         } else {
435                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
436                 if (type != &memblock.reserved)
437                         new_area_start = new_area_size = 0;
438
439                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
440                                                 memblock.current_limit,
441                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
442                 if (!addr && new_area_size)
443                         addr = memblock_find_in_range(0,
444                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
445                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
446
447                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
448         }
449         if (!addr) {
450                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
451                        type->name, type->max, type->max * 2);
452                 return -1;
453         }
454
455         new_end = addr + new_size - 1;
456         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%pa-%pa]",
457                         type->name, type->max * 2, &addr, &new_end);
458
459         /*
460          * Found space, we now need to move the array over before we add the
461          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
462          * full.
463          */
464         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
465         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
466         old_array = type->regions;
467         type->regions = new_array;
468         type->max <<= 1;
469
470         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
471         if (*in_slab)
472                 kfree(old_array);
473         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
474                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
475                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
476
477         /*
478          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
479          * needn't do it
480          */
481         if (!use_slab)
482                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
483
484         /* Update slab flag */
485         *in_slab = use_slab;
486
487         return 0;
488 }
489
490 /**
491  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
492  * @type: memblock type to scan
493  *
494  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
495  */
496 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
497 {
498         int i = 0;
499
500         /* cnt never goes below 1 */
501         while (i < type->cnt - 1) {
502                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
503                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
504
505                 if (this->base + this->size != next->base ||
506                     memblock_get_region_node(this) !=
507                     memblock_get_region_node(next) ||
508                     this->flags != next->flags) {
509                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
510                         i++;
511                         continue;
512                 }
513
514                 this->size += next->size;
515                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
516                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
517                 type->cnt--;
518         }
519 }
520
521 /**
522  * memblock_insert_region - insert new memblock region
523  * @type:       memblock type to insert into
524  * @idx:        index for the insertion point
525  * @base:       base address of the new region
526  * @size:       size of the new region
527  * @nid:        node id of the new region
528  * @flags:      flags of the new region
529  *
530  * Insert new memblock region [@base, @base + @size) into @type at @idx.
531  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
532  */
533 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
534                                                    int idx, phys_addr_t base,
535                                                    phys_addr_t size,
536                                                    int nid,
537                                                    enum memblock_flags flags)
538 {
539         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
540
541         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
542         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
543         rgn->base = base;
544         rgn->size = size;
545         rgn->flags = flags;
546         memblock_set_region_node(rgn, nid);
547         type->cnt++;
548         type->total_size += size;
549 }
550
551 /**
552  * memblock_add_range - add new memblock region
553  * @type: memblock type to add new region into
554  * @base: base address of the new region
555  * @size: size of the new region
556  * @nid: nid of the new region
557  * @flags: flags of the new region
558  *
559  * Add new memblock region [@base, @base + @size) into @type.  The new region
560  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
561  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
562  * compatible regions are merged) after the addition.
563  *
564  * Return:
565  * 0 on success, -errno on failure.
566  */
567 static int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
568                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
569                                 int nid, enum memblock_flags flags)
570 {
571         bool insert = false;
572         phys_addr_t obase = base;
573         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
574         int idx, nr_new;
575         struct memblock_region *rgn;
576
577         if (!size)
578                 return 0;
579
580         /* special case for empty array */
581         if (type->regions[0].size == 0) {
582                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
583                 type->regions[0].base = base;
584                 type->regions[0].size = size;
585                 type->regions[0].flags = flags;
586                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
587                 type->total_size = size;
588                 return 0;
589         }
590 repeat:
591         /*
592          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
593          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
594          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
595          */
596         base = obase;
597         nr_new = 0;
598
599         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
600                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
601                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
602
603                 if (rbase >= end)
604                         break;
605                 if (rend <= base)
606                         continue;
607                 /*
608                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
609                  * area, insert that portion.
610                  */
611                 if (rbase > base) {
612 #ifdef CONFIG_NUMA
613                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
614 #endif
615                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
616                         nr_new++;
617                         if (insert)
618                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
619                                                        rbase - base, nid,
620                                                        flags);
621                 }
622                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
623                 base = min(rend, end);
624         }
625
626         /* insert the remaining portion */
627         if (base < end) {
628                 nr_new++;
629                 if (insert)
630                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
631                                                nid, flags);
632         }
633
634         if (!nr_new)
635                 return 0;
636
637         /*
638          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
639          * insertions; otherwise, merge and return.
640          */
641         if (!insert) {
642                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
643                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
644                                 return -ENOMEM;
645                 insert = true;
646                 goto repeat;
647         } else {
648                 memblock_merge_regions(type);
649                 return 0;
650         }
651 }
652
653 /**
654  * memblock_add_node - add new memblock region within a NUMA node
655  * @base: base address of the new region
656  * @size: size of the new region
657  * @nid: nid of the new region
658  *
659  * Add new memblock region [@base, @base + @size) to the "memory"
660  * type. See memblock_add_range() description for mode details
661  *
662  * Return:
663  * 0 on success, -errno on failure.
664  */
665 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
666                                        int nid)
667 {
668         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
669 }
670
671 /**
672  * memblock_add - add new memblock region
673  * @base: base address of the new region
674  * @size: size of the new region
675  *
676  * Add new memblock region [@base, @base + @size) to the "memory"
677  * type. See memblock_add_range() description for mode details
678  *
679  * Return:
680  * 0 on success, -errno on failure.
681  */
682 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
683 {
684         phys_addr_t end = base + size - 1;
685
686         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
687                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
688
689         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
690 }
691
692 /**
693  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
694  * @type: memblock type to isolate range for
695  * @base: base of range to isolate
696  * @size: size of range to isolate
697  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
698  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
699  *
700  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
701  * [@base, @base + @size).  Crossing regions are split at the boundaries,
702  * which may create at most two more regions.  The index of the first
703  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
704  *
705  * Return:
706  * 0 on success, -errno on failure.
707  */
708 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
709                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
710                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
711 {
712         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
713         int idx;
714         struct memblock_region *rgn;
715
716         *start_rgn = *end_rgn = 0;
717
718         if (!size)
719                 return 0;
720
721         /* we'll create at most two more regions */
722         while (type->cnt + 2 > type->max)
723                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
724                         return -ENOMEM;
725
726         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
727                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
728                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
729
730                 if (rbase >= end)
731                         break;
732                 if (rend <= base)
733                         continue;
734
735                 if (rbase < base) {
736                         /*
737                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
738                          * to process the next region - the new top half.
739                          */
740                         rgn->base = base;
741                         rgn->size -= base - rbase;
742                         type->total_size -= base - rbase;
743                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
744                                                memblock_get_region_node(rgn),
745                                                rgn->flags);
746                 } else if (rend > end) {
747                         /*
748                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
749                          * current region - the new bottom half.
750                          */
751                         rgn->base = end;
752                         rgn->size -= end - rbase;
753                         type->total_size -= end - rbase;
754                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
755                                                memblock_get_region_node(rgn),
756                                                rgn->flags);
757                 } else {
758                         /* @rgn is fully contained, record it */
759                         if (!*end_rgn)
760                                 *start_rgn = idx;
761                         *end_rgn = idx + 1;
762                 }
763         }
764
765         return 0;
766 }
767
768 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
769                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
770 {
771         int start_rgn, end_rgn;
772         int i, ret;
773
774         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
775         if (ret)
776                 return ret;
777
778         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
779                 memblock_remove_region(type, i);
780         return 0;
781 }
782
783 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
784 {
785         phys_addr_t end = base + size - 1;
786
787         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
788                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
789
790         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
791 }
792
793 /**
794  * memblock_free - free boot memory block
795  * @base: phys starting address of the  boot memory block
796  * @size: size of the boot memory block in bytes
797  *
798  * Free boot memory block previously allocated by memblock_alloc_xx() API.
799  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
800  */
801 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
802 {
803         phys_addr_t end = base + size - 1;
804
805         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
806                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
807
808         kmemleak_free_part_phys(base, size);
809         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
810 }
811
812 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
813 {
814         phys_addr_t end = base + size - 1;
815
816         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
817                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
818
819         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
820 }
821
822 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
823 int __init_memblock memblock_physmem_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
824 {
825         phys_addr_t end = base + size - 1;
826
827         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
828                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
829
830         return memblock_add_range(&physmem, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
831 }
832 #endif
833
834 /**
835  * memblock_setclr_flag - set or clear flag for a memory region
836  * @base: base address of the region
837  * @size: size of the region
838  * @set: set or clear the flag
839  * @flag: the flag to update
840  *
841  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
842  *
843  * Return: 0 on success, -errno on failure.
844  */
845 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
846                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
847 {
848         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
849         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
850
851         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
852         if (ret)
853                 return ret;
854
855         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++) {
856                 struct memblock_region *r = &type->regions[i];
857
858                 if (set)
859                         r->flags |= flag;
860                 else
861                         r->flags &= ~flag;
862         }
863
864         memblock_merge_regions(type);
865         return 0;
866 }
867
868 /**
869  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
870  * @base: the base phys addr of the region
871  * @size: the size of the region
872  *
873  * Return: 0 on success, -errno on failure.
874  */
875 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
876 {
877         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
878 }
879
880 /**
881  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
882  * @base: the base phys addr of the region
883  * @size: the size of the region
884  *
885  * Return: 0 on success, -errno on failure.
886  */
887 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
888 {
889         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
890 }
891
892 /**
893  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
894  * @base: the base phys addr of the region
895  * @size: the size of the region
896  *
897  * Return: 0 on success, -errno on failure.
898  */
899 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
900 {
901         system_has_some_mirror = true;
902
903         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
904 }
905
906 /**
907  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
908  * @base: the base phys addr of the region
909  * @size: the size of the region
910  *
911  * The memory regions marked with %MEMBLOCK_NOMAP will not be added to the
912  * direct mapping of the physical memory. These regions will still be
913  * covered by the memory map. The struct page representing NOMAP memory
914  * frames in the memory map will be PageReserved()
915  *
916  * Return: 0 on success, -errno on failure.
917  */
918 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
919 {
920         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
921 }
922
923 /**
924  * memblock_clear_nomap - Clear flag MEMBLOCK_NOMAP for a specified region.
925  * @base: the base phys addr of the region
926  * @size: the size of the region
927  *
928  * Return: 0 on success, -errno on failure.
929  */
930 int __init_memblock memblock_clear_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
931 {
932         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_NOMAP);
933 }
934
935 static bool should_skip_region(struct memblock_type *type,
936                                struct memblock_region *m,
937                                int nid, int flags)
938 {
939         int m_nid = memblock_get_region_node(m);
940
941         /* we never skip regions when iterating memblock.reserved or physmem */
942         if (type != memblock_memory)
943                 return false;
944
945         /* only memory regions are associated with nodes, check it */
946         if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
947                 return true;
948
949         /* skip hotpluggable memory regions if needed */
950         if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
951                 return true;
952
953         /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
954         if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
955                 return true;
956
957         /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
958         if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
959                 return true;
960
961         return false;
962 }
963
964 /**
965  * __next_mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
966  * @idx: pointer to u64 loop variable
967  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
968  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
969  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
970  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
971  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
972  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
973  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
974  *
975  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
976  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
977  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
978  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
979  * look like the following,
980  *
981  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
982  *
983  * The upper 32bit indexes the following regions.
984  *
985  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
986  *
987  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
988  * in lockstep and returns each intersection.
989  */
990 void __next_mem_range(u64 *idx, int nid, enum memblock_flags flags,
991                       struct memblock_type *type_a,
992                       struct memblock_type *type_b, phys_addr_t *out_start,
993                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
994 {
995         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
996         int idx_b = *idx >> 32;
997
998         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
999         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1000                 nid = NUMA_NO_NODE;
1001
1002         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
1003                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1004
1005                 phys_addr_t m_start = m->base;
1006                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1007                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
1008
1009                 if (should_skip_region(type_a, m, nid, flags))
1010                         continue;
1011
1012                 if (!type_b) {
1013                         if (out_start)
1014                                 *out_start = m_start;
1015                         if (out_end)
1016                                 *out_end = m_end;
1017                         if (out_nid)
1018                                 *out_nid = m_nid;
1019                         idx_a++;
1020                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1021                         return;
1022                 }
1023
1024                 /* scan areas before each reservation */
1025                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
1026                         struct memblock_region *r;
1027                         phys_addr_t r_start;
1028                         phys_addr_t r_end;
1029
1030                         r = &type_b->regions[idx_b];
1031                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1032                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1033                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
1034
1035                         /*
1036                          * if idx_b advanced past idx_a,
1037                          * break out to advance idx_a
1038                          */
1039                         if (r_start >= m_end)
1040                                 break;
1041                         /* if the two regions intersect, we're done */
1042                         if (m_start < r_end) {
1043                                 if (out_start)
1044                                         *out_start =
1045                                                 max(m_start, r_start);
1046                                 if (out_end)
1047                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1048                                 if (out_nid)
1049                                         *out_nid = m_nid;
1050                                 /*
1051                                  * The region which ends first is
1052                                  * advanced for the next iteration.
1053                                  */
1054                                 if (m_end <= r_end)
1055                                         idx_a++;
1056                                 else
1057                                         idx_b++;
1058                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1059                                 return;
1060                         }
1061                 }
1062         }
1063
1064         /* signal end of iteration */
1065         *idx = ULLONG_MAX;
1066 }
1067
1068 /**
1069  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
1070  *
1071  * @idx: pointer to u64 loop variable
1072  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
1073  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
1074  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
1075  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
1076  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
1077  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
1078  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
1079  *
1080  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
1081  * in type_b.
1082  *
1083  * Reverse of __next_mem_range().
1084  */
1085 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
1086                                           enum memblock_flags flags,
1087                                           struct memblock_type *type_a,
1088                                           struct memblock_type *type_b,
1089                                           phys_addr_t *out_start,
1090                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
1091 {
1092         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
1093         int idx_b = *idx >> 32;
1094
1095         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1096                 nid = NUMA_NO_NODE;
1097
1098         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
1099                 idx_a = type_a->cnt - 1;
1100                 if (type_b != NULL)
1101                         idx_b = type_b->cnt;
1102                 else
1103                         idx_b = 0;
1104         }
1105
1106         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
1107                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1108
1109                 phys_addr_t m_start = m->base;
1110                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1111                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1112
1113                 if (should_skip_region(type_a, m, nid, flags))
1114                         continue;
1115
1116                 if (!type_b) {
1117                         if (out_start)
1118                                 *out_start = m_start;
1119                         if (out_end)
1120                                 *out_end = m_end;
1121                         if (out_nid)
1122                                 *out_nid = m_nid;
1123                         idx_a--;
1124                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1125                         return;
1126                 }
1127
1128                 /* scan areas before each reservation */
1129                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1130                         struct memblock_region *r;
1131                         phys_addr_t r_start;
1132                         phys_addr_t r_end;
1133
1134                         r = &type_b->regions[idx_b];
1135                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1136                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1137                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
1138                         /*
1139                          * if idx_b advanced past idx_a,
1140                          * break out to advance idx_a
1141                          */
1142
1143                         if (r_end <= m_start)
1144                                 break;
1145                         /* if the two regions intersect, we're done */
1146                         if (m_end > r_start) {
1147                                 if (out_start)
1148                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1149                                 if (out_end)
1150                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1151                                 if (out_nid)
1152                                         *out_nid = m_nid;
1153                                 if (m_start >= r_start)
1154                                         idx_a--;
1155                                 else
1156                                         idx_b--;
1157                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1158                                 return;
1159                         }
1160                 }
1161         }
1162         /* signal end of iteration */
1163         *idx = ULLONG_MAX;
1164 }
1165
1166 /*
1167  * Common iterator interface used to define for_each_mem_pfn_range().
1168  */
1169 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1170                                 unsigned long *out_start_pfn,
1171                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1172 {
1173         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1174         struct memblock_region *r;
1175         int r_nid;
1176
1177         while (++*idx < type->cnt) {
1178                 r = &type->regions[*idx];
1179                 r_nid = memblock_get_region_node(r);
1180
1181                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1182                         continue;
1183                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r_nid)
1184                         break;
1185         }
1186         if (*idx >= type->cnt) {
1187                 *idx = -1;
1188                 return;
1189         }
1190
1191         if (out_start_pfn)
1192                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1193         if (out_end_pfn)
1194                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1195         if (out_nid)
1196                 *out_nid = r_nid;
1197 }
1198
1199 /**
1200  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1201  * @base: base of area to set node ID for
1202  * @size: size of area to set node ID for
1203  * @type: memblock type to set node ID for
1204  * @nid: node ID to set
1205  *
1206  * Set the nid of memblock @type regions in [@base, @base + @size) to @nid.
1207  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1208  *
1209  * Return:
1210  * 0 on success, -errno on failure.
1211  */
1212 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1213                                       struct memblock_type *type, int nid)
1214 {
1215 #ifdef CONFIG_NUMA
1216         int start_rgn, end_rgn;
1217         int i, ret;
1218
1219         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1220         if (ret)
1221                 return ret;
1222
1223         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1224                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1225
1226         memblock_merge_regions(type);
1227 #endif
1228         return 0;
1229 }
1230
1231 #ifdef CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT
1232 /**
1233  * __next_mem_pfn_range_in_zone - iterator for for_each_*_range_in_zone()
1234  *
1235  * @idx: pointer to u64 loop variable
1236  * @zone: zone in which all of the memory blocks reside
1237  * @out_spfn: ptr to ulong for start pfn of the range, can be %NULL
1238  * @out_epfn: ptr to ulong for end pfn of the range, can be %NULL
1239  *
1240  * This function is meant to be a zone/pfn specific wrapper for the
1241  * for_each_mem_range type iterators. Specifically they are used in the
1242  * deferred memory init routines and as such we were duplicating much of
1243  * this logic throughout the code. So instead of having it in multiple
1244  * locations it seemed like it would make more sense to centralize this to
1245  * one new iterator that does everything they need.
1246  */
1247 void __init_memblock
1248 __next_mem_pfn_range_in_zone(u64 *idx, struct zone *zone,
1249                              unsigned long *out_spfn, unsigned long *out_epfn)
1250 {
1251         int zone_nid = zone_to_nid(zone);
1252         phys_addr_t spa, epa;
1253         int nid;
1254
1255         __next_mem_range(idx, zone_nid, MEMBLOCK_NONE,
1256                          &memblock.memory, &memblock.reserved,
1257                          &spa, &epa, &nid);
1258
1259         while (*idx != U64_MAX) {
1260                 unsigned long epfn = PFN_DOWN(epa);
1261                 unsigned long spfn = PFN_UP(spa);
1262
1263                 /*
1264                  * Verify the end is at least past the start of the zone and
1265                  * that we have at least one PFN to initialize.
1266                  */
1267                 if (zone->zone_start_pfn < epfn && spfn < epfn) {
1268                         /* if we went too far just stop searching */
1269                         if (zone_end_pfn(zone) <= spfn) {
1270                                 *idx = U64_MAX;
1271                                 break;
1272                         }
1273
1274                         if (out_spfn)
1275                                 *out_spfn = max(zone->zone_start_pfn, spfn);
1276                         if (out_epfn)
1277                                 *out_epfn = min(zone_end_pfn(zone), epfn);
1278
1279                         return;
1280                 }
1281
1282                 __next_mem_range(idx, zone_nid, MEMBLOCK_NONE,
1283                                  &memblock.memory, &memblock.reserved,
1284                                  &spa, &epa, &nid);
1285         }
1286
1287         /* signal end of iteration */
1288         if (out_spfn)
1289                 *out_spfn = ULONG_MAX;
1290         if (out_epfn)
1291                 *out_epfn = 0;
1292 }
1293
1294 #endif /* CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT */
1295
1296 /**
1297  * memblock_alloc_range_nid - allocate boot memory block
1298  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1299  * @align: alignment of the region and block's size
1300  * @start: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1301  * @end: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1302  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1303  * @exact_nid: control the allocation fall back to other nodes
1304  *
1305  * The allocation is performed from memory region limited by
1306  * memblock.current_limit if @end == %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE.
1307  *
1308  * If the specified node can not hold the requested memory and @exact_nid
1309  * is false, the allocation falls back to any node in the system.
1310  *
1311  * For systems with memory mirroring, the allocation is attempted first
1312  * from the regions with mirroring enabled and then retried from any
1313  * memory region.
1314  *
1315  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc_phys for
1316  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1317  *
1318  * Return:
1319  * Physical address of allocated memory block on success, %0 on failure.
1320  */
1321 phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1322                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1323                                         phys_addr_t end, int nid,
1324                                         bool exact_nid)
1325 {
1326         enum memblock_flags flags = choose_memblock_flags();
1327         phys_addr_t found;
1328
1329         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1330                 nid = NUMA_NO_NODE;
1331
1332         if (!align) {
1333                 /* Can't use WARNs this early in boot on powerpc */
1334                 dump_stack();
1335                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1336         }
1337
1338 again:
1339         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1340                                             flags);
1341         if (found && !memblock_reserve(found, size))
1342                 goto done;
1343
1344         if (nid != NUMA_NO_NODE && !exact_nid) {
1345                 found = memblock_find_in_range_node(size, align, start,
1346                                                     end, NUMA_NO_NODE,
1347                                                     flags);
1348                 if (found && !memblock_reserve(found, size))
1349                         goto done;
1350         }
1351
1352         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1353                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1354                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1355                         &size);
1356                 goto again;
1357         }
1358
1359         return 0;
1360
1361 done:
1362         /* Skip kmemleak for kasan_init() due to high volume. */
1363         if (end != MEMBLOCK_ALLOC_KASAN)
1364                 /*
1365                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocated
1366                  * blocks are never reported as leaks. This is because many
1367                  * of these blocks are only referred via the physical
1368                  * address which is not looked up by kmemleak.
1369                  */
1370                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
1371
1372         return found;
1373 }
1374
1375 /**
1376  * memblock_phys_alloc_range - allocate a memory block inside specified range
1377  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1378  * @align: alignment of the region and block's size
1379  * @start: the lower bound of the memory region to allocate (physical address)
1380  * @end: the upper bound of the memory region to allocate (physical address)
1381  *
1382  * Allocate @size bytes in the between @start and @end.
1383  *
1384  * Return: physical address of the allocated memory block on success,
1385  * %0 on failure.
1386  */
1387 phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_range(phys_addr_t size,
1388                                              phys_addr_t align,
1389                                              phys_addr_t start,
1390                                              phys_addr_t end)
1391 {
1392         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1393                      __func__, (u64)size, (u64)align, &start, &end,
1394                      (void *)_RET_IP_);
1395         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1396                                         false);
1397 }
1398
1399 /**
1400  * memblock_phys_alloc_try_nid - allocate a memory block from specified NUMA node
1401  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1402  * @align: alignment of the region and block's size
1403  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1404  *
1405  * Allocates memory block from the specified NUMA node. If the node
1406  * has no available memory, attempts to allocated from any node in the
1407  * system.
1408  *
1409  * Return: physical address of the allocated memory block on success,
1410  * %0 on failure.
1411  */
1412 phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1413 {
1414         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0,
1415                                         MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid, false);
1416 }
1417
1418 /**
1419  * memblock_alloc_internal - allocate boot memory block
1420  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1421  * @align: alignment of the region and block's size
1422  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1423  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1424  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1425  * @exact_nid: control the allocation fall back to other nodes
1426  *
1427  * Allocates memory block using memblock_alloc_range_nid() and
1428  * converts the returned physical address to virtual.
1429  *
1430  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1431  * will fall back to memory below @min_addr. Other constraints, such
1432  * as node and mirrored memory will be handled again in
1433  * memblock_alloc_range_nid().
1434  *
1435  * Return:
1436  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1437  */
1438 static void * __init memblock_alloc_internal(
1439                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1440                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1441                                 int nid, bool exact_nid)
1442 {
1443         phys_addr_t alloc;
1444
1445         /*
1446          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1447          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1448          * internal data may be destroyed (after execution of memblock_free_all)
1449          */
1450         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1451                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1452
1453         if (max_addr > memblock.current_limit)
1454                 max_addr = memblock.current_limit;
1455
1456         alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, min_addr, max_addr, nid,
1457                                         exact_nid);
1458
1459         /* retry allocation without lower limit */
1460         if (!alloc && min_addr)
1461                 alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid,
1462                                                 exact_nid);
1463
1464         if (!alloc)
1465                 return NULL;
1466
1467         return phys_to_virt(alloc);
1468 }
1469
1470 /**
1471  * memblock_alloc_exact_nid_raw - allocate boot memory block on the exact node
1472  * without zeroing memory
1473  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1474  * @align: alignment of the region and block's size
1475  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1476  *        is preferred (phys address)
1477  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1478  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1479  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1480  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1481  *
1482  * Public function, provides additional debug information (including caller
1483  * info), if enabled. Does not zero allocated memory.
1484  *
1485  * Return:
1486  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1487  */
1488 void * __init memblock_alloc_exact_nid_raw(
1489                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1490                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1491                         int nid)
1492 {
1493         void *ptr;
1494
1495         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1496                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1497                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1498
1499         ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
1500                                            min_addr, max_addr, nid, true);
1501         if (ptr && size > 0)
1502                 page_init_poison(ptr, size);
1503
1504         return ptr;
1505 }
1506
1507 /**
1508  * memblock_alloc_try_nid_raw - allocate boot memory block without zeroing
1509  * memory and without panicking
1510  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1511  * @align: alignment of the region and block's size
1512  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1513  *        is preferred (phys address)
1514  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1515  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1516  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1517  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1518  *
1519  * Public function, provides additional debug information (including caller
1520  * info), if enabled. Does not zero allocated memory, does not panic if request
1521  * cannot be satisfied.
1522  *
1523  * Return:
1524  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1525  */
1526 void * __init memblock_alloc_try_nid_raw(
1527                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1528                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1529                         int nid)
1530 {
1531         void *ptr;
1532
1533         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1534                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1535                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1536
1537         ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
1538                                            min_addr, max_addr, nid, false);
1539         if (ptr && size > 0)
1540                 page_init_poison(ptr, size);
1541
1542         return ptr;
1543 }
1544
1545 /**
1546  * memblock_alloc_try_nid - allocate boot memory block
1547  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1548  * @align: alignment of the region and block's size
1549  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1550  *        is preferred (phys address)
1551  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1552  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1553  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1554  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1555  *
1556  * Public function, provides additional debug information (including caller
1557  * info), if enabled. This function zeroes the allocated memory.
1558  *
1559  * Return:
1560  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1561  */
1562 void * __init memblock_alloc_try_nid(
1563                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1564                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1565                         int nid)
1566 {
1567         void *ptr;
1568
1569         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1570                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1571                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1572         ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
1573                                            min_addr, max_addr, nid, false);
1574         if (ptr)
1575                 memset(ptr, 0, size);
1576
1577         return ptr;
1578 }
1579
1580 /**
1581  * __memblock_free_late - free pages directly to buddy allocator
1582  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1583  * @size: size of the boot memory block in bytes
1584  *
1585  * This is only useful when the memblock allocator has already been torn
1586  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1587  * to the buddy allocator.
1588  */
1589 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1590 {
1591         phys_addr_t cursor, end;
1592
1593         end = base + size - 1;
1594         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n",
1595                      __func__, &base, &end, (void *)_RET_IP_);
1596         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1597         cursor = PFN_UP(base);
1598         end = PFN_DOWN(base + size);
1599
1600         for (; cursor < end; cursor++) {
1601                 memblock_free_pages(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1602                 totalram_pages_inc();
1603         }
1604 }
1605
1606 /*
1607  * Remaining API functions
1608  */
1609
1610 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1611 {
1612         return memblock.memory.total_size;
1613 }
1614
1615 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1616 {
1617         return memblock.reserved.total_size;
1618 }
1619
1620 /* lowest address */
1621 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1622 {
1623         return memblock.memory.regions[0].base;
1624 }
1625
1626 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1627 {
1628         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1629
1630         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1631 }
1632
1633 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1634 {
1635         phys_addr_t max_addr = PHYS_ADDR_MAX;
1636         struct memblock_region *r;
1637
1638         /*
1639          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1640          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1641          * of those regions, max_addr will keep original value PHYS_ADDR_MAX
1642          */
1643         for_each_mem_region(r) {
1644                 if (limit <= r->size) {
1645                         max_addr = r->base + limit;
1646                         break;
1647                 }
1648                 limit -= r->size;
1649         }
1650
1651         return max_addr;
1652 }
1653
1654 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1655 {
1656         phys_addr_t max_addr;
1657
1658         if (!limit)
1659                 return;
1660
1661         max_addr = __find_max_addr(limit);
1662
1663         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1664         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1665                 return;
1666
1667         /* truncate both memory and reserved regions */
1668         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1669                               PHYS_ADDR_MAX);
1670         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1671                               PHYS_ADDR_MAX);
1672 }
1673
1674 void __init memblock_cap_memory_range(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1675 {
1676         int start_rgn, end_rgn;
1677         int i, ret;
1678
1679         if (!size)
1680                 return;
1681
1682         ret = memblock_isolate_range(&memblock.memory, base, size,
1683                                                 &start_rgn, &end_rgn);
1684         if (ret)
1685                 return;
1686
1687         /* remove all the MAP regions */
1688         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= end_rgn; i--)
1689                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1690                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1691
1692         for (i = start_rgn - 1; i >= 0; i--)
1693                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1694                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1695
1696         /* truncate the reserved regions */
1697         memblock_remove_range(&memblock.reserved, 0, base);
1698         memblock_remove_range(&memblock.reserved,
1699                         base + size, PHYS_ADDR_MAX);
1700 }
1701
1702 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1703 {
1704         phys_addr_t max_addr;
1705
1706         if (!limit)
1707                 return;
1708
1709         max_addr = __find_max_addr(limit);
1710
1711         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1712         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1713                 return;
1714
1715         memblock_cap_memory_range(0, max_addr);
1716 }
1717
1718 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1719 {
1720         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1721
1722         do {
1723                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1724
1725                 if (addr < type->regions[mid].base)
1726                         right = mid;
1727                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1728                                   type->regions[mid].size))
1729                         left = mid + 1;
1730                 else
1731                         return mid;
1732         } while (left < right);
1733         return -1;
1734 }
1735
1736 bool __init_memblock memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1737 {
1738         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1739 }
1740
1741 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1742 {
1743         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1744 }
1745
1746 bool __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1747 {
1748         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1749
1750         if (i == -1)
1751                 return false;
1752         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1753 }
1754
1755 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1756                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1757 {
1758         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1759         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1760
1761         if (mid == -1)
1762                 return -1;
1763
1764         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1765         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1766
1767         return memblock_get_region_node(&type->regions[mid]);
1768 }
1769
1770 /**
1771  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1772  * @base: base of region to check
1773  * @size: size of region to check
1774  *
1775  * Check if the region [@base, @base + @size) is a subset of a memory block.
1776  *
1777  * Return:
1778  * 0 if false, non-zero if true
1779  */
1780 bool __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1781 {
1782         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1783         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1784
1785         if (idx == -1)
1786                 return false;
1787         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1788                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1789 }
1790
1791 /**
1792  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1793  * @base: base of region to check
1794  * @size: size of region to check
1795  *
1796  * Check if the region [@base, @base + @size) intersects a reserved
1797  * memory block.
1798  *
1799  * Return:
1800  * True if they intersect, false if not.
1801  */
1802 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1803 {
1804         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1805 }
1806
1807 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1808 {
1809         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1810         struct memblock_region *r;
1811
1812         for_each_mem_region(r) {
1813                 orig_start = r->base;
1814                 orig_end = r->base + r->size;
1815                 start = round_up(orig_start, align);
1816                 end = round_down(orig_end, align);
1817
1818                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1819                         continue;
1820
1821                 if (start < end) {
1822                         r->base = start;
1823                         r->size = end - start;
1824                 } else {
1825                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1826                                                r - memblock.memory.regions);
1827                         r--;
1828                 }
1829         }
1830 }
1831
1832 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1833 {
1834         memblock.current_limit = limit;
1835 }
1836
1837 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1838 {
1839         return memblock.current_limit;
1840 }
1841
1842 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type)
1843 {
1844         phys_addr_t base, end, size;
1845         enum memblock_flags flags;
1846         int idx;
1847         struct memblock_region *rgn;
1848
1849         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", type->name, type->cnt);
1850
1851         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
1852                 char nid_buf[32] = "";
1853
1854                 base = rgn->base;
1855                 size = rgn->size;
1856                 end = base + size - 1;
1857                 flags = rgn->flags;
1858 #ifdef CONFIG_NUMA
1859                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1860                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1861                                  memblock_get_region_node(rgn));
1862 #endif
1863                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#x\n",
1864                         type->name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1865         }
1866 }
1867
1868 static void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1869 {
1870         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1871         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1872                 &memblock.memory.total_size,
1873                 &memblock.reserved.total_size);
1874
1875         memblock_dump(&memblock.memory);
1876         memblock_dump(&memblock.reserved);
1877 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1878         memblock_dump(&physmem);
1879 #endif
1880 }
1881
1882 void __init_memblock memblock_dump_all(void)
1883 {
1884         if (memblock_debug)
1885                 __memblock_dump_all();
1886 }
1887
1888 void __init memblock_allow_resize(void)
1889 {
1890         memblock_can_resize = 1;
1891 }
1892
1893 static int __init early_memblock(char *p)
1894 {
1895         if (p && strstr(p, "debug"))
1896                 memblock_debug = 1;
1897         return 0;
1898 }
1899 early_param("memblock", early_memblock);
1900
1901 static void __init free_memmap(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1902 {
1903         struct page *start_pg, *end_pg;
1904         phys_addr_t pg, pgend;
1905
1906         /*
1907          * Convert start_pfn/end_pfn to a struct page pointer.
1908          */
1909         start_pg = pfn_to_page(start_pfn - 1) + 1;
1910         end_pg = pfn_to_page(end_pfn - 1) + 1;
1911
1912         /*
1913          * Convert to physical addresses, and round start upwards and end
1914          * downwards.
1915          */
1916         pg = PAGE_ALIGN(__pa(start_pg));
1917         pgend = __pa(end_pg) & PAGE_MASK;
1918
1919         /*
1920          * If there are free pages between these, free the section of the
1921          * memmap array.
1922          */
1923         if (pg < pgend)
1924                 memblock_free(pg, pgend - pg);
1925 }
1926
1927 /*
1928  * The mem_map array can get very big.  Free the unused area of the memory map.
1929  */
1930 static void __init free_unused_memmap(void)
1931 {
1932         unsigned long start, end, prev_end = 0;
1933         int i;
1934
1935         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID) ||
1936             IS_ENABLED(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP))
1937                 return;
1938
1939         /*
1940          * This relies on each bank being in address order.
1941          * The banks are sorted previously in bootmem_init().
1942          */
1943         for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start, &end, NULL) {
1944 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1945                 /*
1946                  * Take care not to free memmap entries that don't exist
1947                  * due to SPARSEMEM sections which aren't present.
1948                  */
1949                 start = min(start, ALIGN(prev_end, PAGES_PER_SECTION));
1950 #endif
1951                 /*
1952                  * Align down here since many operations in VM subsystem
1953                  * presume that there are no holes in the memory map inside
1954                  * a pageblock
1955                  */
1956                 start = round_down(start, pageblock_nr_pages);
1957
1958                 /*
1959                  * If we had a previous bank, and there is a space
1960                  * between the current bank and the previous, free it.
1961                  */
1962                 if (prev_end && prev_end < start)
1963                         free_memmap(prev_end, start);
1964
1965                 /*
1966                  * Align up here since many operations in VM subsystem
1967                  * presume that there are no holes in the memory map inside
1968                  * a pageblock
1969                  */
1970                 prev_end = ALIGN(end, pageblock_nr_pages);
1971         }
1972
1973 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1974         if (!IS_ALIGNED(prev_end, PAGES_PER_SECTION)) {
1975                 prev_end = ALIGN(end, pageblock_nr_pages);
1976                 free_memmap(prev_end, ALIGN(prev_end, PAGES_PER_SECTION));
1977         }
1978 #endif
1979 }
1980
1981 static void __init __free_pages_memory(unsigned long start, unsigned long end)
1982 {
1983         int order;
1984
1985         while (start < end) {
1986                 order = min(MAX_ORDER - 1UL, __ffs(start));
1987
1988                 while (start + (1UL << order) > end)
1989                         order--;
1990
1991                 memblock_free_pages(pfn_to_page(start), start, order);
1992
1993                 start += (1UL << order);
1994         }
1995 }
1996
1997 static unsigned long __init __free_memory_core(phys_addr_t start,
1998                                  phys_addr_t end)
1999 {
2000         unsigned long start_pfn = PFN_UP(start);
2001         unsigned long end_pfn = min_t(unsigned long,
2002                                       PFN_DOWN(end), max_low_pfn);
2003
2004         if (start_pfn >= end_pfn)
2005                 return 0;
2006
2007         __free_pages_memory(start_pfn, end_pfn);
2008
2009         return end_pfn - start_pfn;
2010 }
2011
2012 static void __init memmap_init_reserved_pages(void)
2013 {
2014         struct memblock_region *region;
2015         phys_addr_t start, end;
2016         u64 i;
2017
2018         /* initialize struct pages for the reserved regions */
2019         for_each_reserved_mem_range(i, &start, &end)
2020                 reserve_bootmem_region(start, end);
2021
2022         /* and also treat struct pages for the NOMAP regions as PageReserved */
2023         for_each_mem_region(region) {
2024                 if (memblock_is_nomap(region)) {
2025                         start = region->base;
2026                         end = start + region->size;
2027                         reserve_bootmem_region(start, end);
2028                 }
2029         }
2030 }
2031
2032 static unsigned long __init free_low_memory_core_early(void)
2033 {
2034         unsigned long count = 0;
2035         phys_addr_t start, end;
2036         u64 i;
2037
2038         memblock_clear_hotplug(0, -1);
2039
2040         memmap_init_reserved_pages();
2041
2042         /*
2043          * We need to use NUMA_NO_NODE instead of NODE_DATA(0)->node_id
2044          *  because in some case like Node0 doesn't have RAM installed
2045          *  low ram will be on Node1
2046          */
2047         for_each_free_mem_range(i, NUMA_NO_NODE, MEMBLOCK_NONE, &start, &end,
2048                                 NULL)
2049                 count += __free_memory_core(start, end);
2050
2051         return count;
2052 }
2053
2054 static int reset_managed_pages_done __initdata;
2055
2056 void reset_node_managed_pages(pg_data_t *pgdat)
2057 {
2058         struct zone *z;
2059
2060         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
2061                 atomic_long_set(&z->managed_pages, 0);
2062 }
2063
2064 void __init reset_all_zones_managed_pages(void)
2065 {
2066         struct pglist_data *pgdat;
2067
2068         if (reset_managed_pages_done)
2069                 return;
2070
2071         for_each_online_pgdat(pgdat)
2072                 reset_node_managed_pages(pgdat);
2073
2074         reset_managed_pages_done = 1;
2075 }
2076
2077 /**
2078  * memblock_free_all - release free pages to the buddy allocator
2079  */
2080 void __init memblock_free_all(void)
2081 {
2082         unsigned long pages;
2083
2084         free_unused_memmap();
2085         reset_all_zones_managed_pages();
2086
2087         pages = free_low_memory_core_early();
2088         totalram_pages_add(pages);
2089 }
2090
2091 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && defined(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK)
2092
2093 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
2094 {
2095         struct memblock_type *type = m->private;
2096         struct memblock_region *reg;
2097         int i;
2098         phys_addr_t end;
2099
2100         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
2101                 reg = &type->regions[i];
2102                 end = reg->base + reg->size - 1;
2103
2104                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
2105                 seq_printf(m, "%pa..%pa\n", &reg->base, &end);
2106         }
2107         return 0;
2108 }
2109 DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(memblock_debug);
2110
2111 static int __init memblock_init_debugfs(void)
2112 {
2113         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
2114
2115         debugfs_create_file("memory", 0444, root,
2116                             &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
2117         debugfs_create_file("reserved", 0444, root,
2118                             &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
2119 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
2120         debugfs_create_file("physmem", 0444, root, &physmem,
2121                             &memblock_debug_fops);
2122 #endif
2123
2124         return 0;
2125 }
2126 __initcall(memblock_init_debugfs);
2127
2128 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */