Merge tag 'memblock-v5.15-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rppt...
[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         phys_addr_t end = base + size - 1;
669
670         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] nid=%d %pS\n", __func__,
671                      &base, &end, nid, (void *)_RET_IP_);
672
673         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
674 }
675
676 /**
677  * memblock_add - add new memblock region
678  * @base: base address of the new region
679  * @size: size of the new region
680  *
681  * Add new memblock region [@base, @base + @size) to the "memory"
682  * type. See memblock_add_range() description for mode details
683  *
684  * Return:
685  * 0 on success, -errno on failure.
686  */
687 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
688 {
689         phys_addr_t end = base + size - 1;
690
691         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
692                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
693
694         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
695 }
696
697 /**
698  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
699  * @type: memblock type to isolate range for
700  * @base: base of range to isolate
701  * @size: size of range to isolate
702  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
703  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
704  *
705  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
706  * [@base, @base + @size).  Crossing regions are split at the boundaries,
707  * which may create at most two more regions.  The index of the first
708  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
709  *
710  * Return:
711  * 0 on success, -errno on failure.
712  */
713 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
714                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
715                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
716 {
717         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
718         int idx;
719         struct memblock_region *rgn;
720
721         *start_rgn = *end_rgn = 0;
722
723         if (!size)
724                 return 0;
725
726         /* we'll create at most two more regions */
727         while (type->cnt + 2 > type->max)
728                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
729                         return -ENOMEM;
730
731         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
732                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
733                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
734
735                 if (rbase >= end)
736                         break;
737                 if (rend <= base)
738                         continue;
739
740                 if (rbase < base) {
741                         /*
742                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
743                          * to process the next region - the new top half.
744                          */
745                         rgn->base = base;
746                         rgn->size -= base - rbase;
747                         type->total_size -= base - rbase;
748                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
749                                                memblock_get_region_node(rgn),
750                                                rgn->flags);
751                 } else if (rend > end) {
752                         /*
753                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
754                          * current region - the new bottom half.
755                          */
756                         rgn->base = end;
757                         rgn->size -= end - rbase;
758                         type->total_size -= end - rbase;
759                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
760                                                memblock_get_region_node(rgn),
761                                                rgn->flags);
762                 } else {
763                         /* @rgn is fully contained, record it */
764                         if (!*end_rgn)
765                                 *start_rgn = idx;
766                         *end_rgn = idx + 1;
767                 }
768         }
769
770         return 0;
771 }
772
773 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
774                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
775 {
776         int start_rgn, end_rgn;
777         int i, ret;
778
779         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
780         if (ret)
781                 return ret;
782
783         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
784                 memblock_remove_region(type, i);
785         return 0;
786 }
787
788 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
789 {
790         phys_addr_t end = base + size - 1;
791
792         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
793                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
794
795         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
796 }
797
798 /**
799  * memblock_free - free boot memory block
800  * @base: phys starting address of the  boot memory block
801  * @size: size of the boot memory block in bytes
802  *
803  * Free boot memory block previously allocated by memblock_alloc_xx() API.
804  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
805  */
806 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
807 {
808         phys_addr_t end = base + size - 1;
809
810         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
811                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
812
813         kmemleak_free_part_phys(base, size);
814         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
815 }
816
817 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
818 {
819         phys_addr_t end = base + size - 1;
820
821         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
822                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
823
824         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
825 }
826
827 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
828 int __init_memblock memblock_physmem_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
829 {
830         phys_addr_t end = base + size - 1;
831
832         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
833                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
834
835         return memblock_add_range(&physmem, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
836 }
837 #endif
838
839 /**
840  * memblock_setclr_flag - set or clear flag for a memory region
841  * @base: base address of the region
842  * @size: size of the region
843  * @set: set or clear the flag
844  * @flag: the flag to update
845  *
846  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
847  *
848  * Return: 0 on success, -errno on failure.
849  */
850 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
851                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
852 {
853         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
854         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
855
856         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
857         if (ret)
858                 return ret;
859
860         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++) {
861                 struct memblock_region *r = &type->regions[i];
862
863                 if (set)
864                         r->flags |= flag;
865                 else
866                         r->flags &= ~flag;
867         }
868
869         memblock_merge_regions(type);
870         return 0;
871 }
872
873 /**
874  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
875  * @base: the base phys addr of the region
876  * @size: the size of the region
877  *
878  * Return: 0 on success, -errno on failure.
879  */
880 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
881 {
882         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
883 }
884
885 /**
886  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
887  * @base: the base phys addr of the region
888  * @size: the size of the region
889  *
890  * Return: 0 on success, -errno on failure.
891  */
892 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
893 {
894         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
895 }
896
897 /**
898  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
899  * @base: the base phys addr of the region
900  * @size: the size of the region
901  *
902  * Return: 0 on success, -errno on failure.
903  */
904 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
905 {
906         system_has_some_mirror = true;
907
908         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
909 }
910
911 /**
912  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
913  * @base: the base phys addr of the region
914  * @size: the size of the region
915  *
916  * The memory regions marked with %MEMBLOCK_NOMAP will not be added to the
917  * direct mapping of the physical memory. These regions will still be
918  * covered by the memory map. The struct page representing NOMAP memory
919  * frames in the memory map will be PageReserved()
920  *
921  * Return: 0 on success, -errno on failure.
922  */
923 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
924 {
925         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
926 }
927
928 /**
929  * memblock_clear_nomap - Clear flag MEMBLOCK_NOMAP for a specified region.
930  * @base: the base phys addr of the region
931  * @size: the size of the region
932  *
933  * Return: 0 on success, -errno on failure.
934  */
935 int __init_memblock memblock_clear_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
936 {
937         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_NOMAP);
938 }
939
940 static bool should_skip_region(struct memblock_type *type,
941                                struct memblock_region *m,
942                                int nid, int flags)
943 {
944         int m_nid = memblock_get_region_node(m);
945
946         /* we never skip regions when iterating memblock.reserved or physmem */
947         if (type != memblock_memory)
948                 return false;
949
950         /* only memory regions are associated with nodes, check it */
951         if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
952                 return true;
953
954         /* skip hotpluggable memory regions if needed */
955         if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m) &&
956             !(flags & MEMBLOCK_HOTPLUG))
957                 return true;
958
959         /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
960         if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
961                 return true;
962
963         /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
964         if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
965                 return true;
966
967         return false;
968 }
969
970 /**
971  * __next_mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
972  * @idx: pointer to u64 loop variable
973  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
974  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
975  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
976  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
977  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
978  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
979  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
980  *
981  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
982  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
983  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
984  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
985  * look like the following,
986  *
987  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
988  *
989  * The upper 32bit indexes the following regions.
990  *
991  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
992  *
993  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
994  * in lockstep and returns each intersection.
995  */
996 void __next_mem_range(u64 *idx, int nid, enum memblock_flags flags,
997                       struct memblock_type *type_a,
998                       struct memblock_type *type_b, phys_addr_t *out_start,
999                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
1000 {
1001         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
1002         int idx_b = *idx >> 32;
1003
1004         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
1005         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1006                 nid = NUMA_NO_NODE;
1007
1008         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
1009                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1010
1011                 phys_addr_t m_start = m->base;
1012                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1013                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
1014
1015                 if (should_skip_region(type_a, m, nid, flags))
1016                         continue;
1017
1018                 if (!type_b) {
1019                         if (out_start)
1020                                 *out_start = m_start;
1021                         if (out_end)
1022                                 *out_end = m_end;
1023                         if (out_nid)
1024                                 *out_nid = m_nid;
1025                         idx_a++;
1026                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1027                         return;
1028                 }
1029
1030                 /* scan areas before each reservation */
1031                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
1032                         struct memblock_region *r;
1033                         phys_addr_t r_start;
1034                         phys_addr_t r_end;
1035
1036                         r = &type_b->regions[idx_b];
1037                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1038                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1039                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
1040
1041                         /*
1042                          * if idx_b advanced past idx_a,
1043                          * break out to advance idx_a
1044                          */
1045                         if (r_start >= m_end)
1046                                 break;
1047                         /* if the two regions intersect, we're done */
1048                         if (m_start < r_end) {
1049                                 if (out_start)
1050                                         *out_start =
1051                                                 max(m_start, r_start);
1052                                 if (out_end)
1053                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1054                                 if (out_nid)
1055                                         *out_nid = m_nid;
1056                                 /*
1057                                  * The region which ends first is
1058                                  * advanced for the next iteration.
1059                                  */
1060                                 if (m_end <= r_end)
1061                                         idx_a++;
1062                                 else
1063                                         idx_b++;
1064                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1065                                 return;
1066                         }
1067                 }
1068         }
1069
1070         /* signal end of iteration */
1071         *idx = ULLONG_MAX;
1072 }
1073
1074 /**
1075  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
1076  *
1077  * @idx: pointer to u64 loop variable
1078  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
1079  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
1080  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
1081  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
1082  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
1083  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
1084  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
1085  *
1086  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
1087  * in type_b.
1088  *
1089  * Reverse of __next_mem_range().
1090  */
1091 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
1092                                           enum memblock_flags flags,
1093                                           struct memblock_type *type_a,
1094                                           struct memblock_type *type_b,
1095                                           phys_addr_t *out_start,
1096                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
1097 {
1098         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
1099         int idx_b = *idx >> 32;
1100
1101         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1102                 nid = NUMA_NO_NODE;
1103
1104         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
1105                 idx_a = type_a->cnt - 1;
1106                 if (type_b != NULL)
1107                         idx_b = type_b->cnt;
1108                 else
1109                         idx_b = 0;
1110         }
1111
1112         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
1113                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1114
1115                 phys_addr_t m_start = m->base;
1116                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1117                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1118
1119                 if (should_skip_region(type_a, m, nid, flags))
1120                         continue;
1121
1122                 if (!type_b) {
1123                         if (out_start)
1124                                 *out_start = m_start;
1125                         if (out_end)
1126                                 *out_end = m_end;
1127                         if (out_nid)
1128                                 *out_nid = m_nid;
1129                         idx_a--;
1130                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1131                         return;
1132                 }
1133
1134                 /* scan areas before each reservation */
1135                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1136                         struct memblock_region *r;
1137                         phys_addr_t r_start;
1138                         phys_addr_t r_end;
1139
1140                         r = &type_b->regions[idx_b];
1141                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1142                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1143                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
1144                         /*
1145                          * if idx_b advanced past idx_a,
1146                          * break out to advance idx_a
1147                          */
1148
1149                         if (r_end <= m_start)
1150                                 break;
1151                         /* if the two regions intersect, we're done */
1152                         if (m_end > r_start) {
1153                                 if (out_start)
1154                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1155                                 if (out_end)
1156                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1157                                 if (out_nid)
1158                                         *out_nid = m_nid;
1159                                 if (m_start >= r_start)
1160                                         idx_a--;
1161                                 else
1162                                         idx_b--;
1163                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1164                                 return;
1165                         }
1166                 }
1167         }
1168         /* signal end of iteration */
1169         *idx = ULLONG_MAX;
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Common iterator interface used to define for_each_mem_pfn_range().
1174  */
1175 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1176                                 unsigned long *out_start_pfn,
1177                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1178 {
1179         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1180         struct memblock_region *r;
1181         int r_nid;
1182
1183         while (++*idx < type->cnt) {
1184                 r = &type->regions[*idx];
1185                 r_nid = memblock_get_region_node(r);
1186
1187                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1188                         continue;
1189                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r_nid)
1190                         break;
1191         }
1192         if (*idx >= type->cnt) {
1193                 *idx = -1;
1194                 return;
1195         }
1196
1197         if (out_start_pfn)
1198                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1199         if (out_end_pfn)
1200                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1201         if (out_nid)
1202                 *out_nid = r_nid;
1203 }
1204
1205 /**
1206  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1207  * @base: base of area to set node ID for
1208  * @size: size of area to set node ID for
1209  * @type: memblock type to set node ID for
1210  * @nid: node ID to set
1211  *
1212  * Set the nid of memblock @type regions in [@base, @base + @size) to @nid.
1213  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1214  *
1215  * Return:
1216  * 0 on success, -errno on failure.
1217  */
1218 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1219                                       struct memblock_type *type, int nid)
1220 {
1221 #ifdef CONFIG_NUMA
1222         int start_rgn, end_rgn;
1223         int i, ret;
1224
1225         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1226         if (ret)
1227                 return ret;
1228
1229         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1230                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1231
1232         memblock_merge_regions(type);
1233 #endif
1234         return 0;
1235 }
1236
1237 #ifdef CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT
1238 /**
1239  * __next_mem_pfn_range_in_zone - iterator for for_each_*_range_in_zone()
1240  *
1241  * @idx: pointer to u64 loop variable
1242  * @zone: zone in which all of the memory blocks reside
1243  * @out_spfn: ptr to ulong for start pfn of the range, can be %NULL
1244  * @out_epfn: ptr to ulong for end pfn of the range, can be %NULL
1245  *
1246  * This function is meant to be a zone/pfn specific wrapper for the
1247  * for_each_mem_range type iterators. Specifically they are used in the
1248  * deferred memory init routines and as such we were duplicating much of
1249  * this logic throughout the code. So instead of having it in multiple
1250  * locations it seemed like it would make more sense to centralize this to
1251  * one new iterator that does everything they need.
1252  */
1253 void __init_memblock
1254 __next_mem_pfn_range_in_zone(u64 *idx, struct zone *zone,
1255                              unsigned long *out_spfn, unsigned long *out_epfn)
1256 {
1257         int zone_nid = zone_to_nid(zone);
1258         phys_addr_t spa, epa;
1259         int nid;
1260
1261         __next_mem_range(idx, zone_nid, MEMBLOCK_NONE,
1262                          &memblock.memory, &memblock.reserved,
1263                          &spa, &epa, &nid);
1264
1265         while (*idx != U64_MAX) {
1266                 unsigned long epfn = PFN_DOWN(epa);
1267                 unsigned long spfn = PFN_UP(spa);
1268
1269                 /*
1270                  * Verify the end is at least past the start of the zone and
1271                  * that we have at least one PFN to initialize.
1272                  */
1273                 if (zone->zone_start_pfn < epfn && spfn < epfn) {
1274                         /* if we went too far just stop searching */
1275                         if (zone_end_pfn(zone) <= spfn) {
1276                                 *idx = U64_MAX;
1277                                 break;
1278                         }
1279
1280                         if (out_spfn)
1281                                 *out_spfn = max(zone->zone_start_pfn, spfn);
1282                         if (out_epfn)
1283                                 *out_epfn = min(zone_end_pfn(zone), epfn);
1284
1285                         return;
1286                 }
1287
1288                 __next_mem_range(idx, zone_nid, MEMBLOCK_NONE,
1289                                  &memblock.memory, &memblock.reserved,
1290                                  &spa, &epa, &nid);
1291         }
1292
1293         /* signal end of iteration */
1294         if (out_spfn)
1295                 *out_spfn = ULONG_MAX;
1296         if (out_epfn)
1297                 *out_epfn = 0;
1298 }
1299
1300 #endif /* CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT */
1301
1302 /**
1303  * memblock_alloc_range_nid - allocate boot memory block
1304  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1305  * @align: alignment of the region and block's size
1306  * @start: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1307  * @end: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1308  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1309  * @exact_nid: control the allocation fall back to other nodes
1310  *
1311  * The allocation is performed from memory region limited by
1312  * memblock.current_limit if @end == %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE.
1313  *
1314  * If the specified node can not hold the requested memory and @exact_nid
1315  * is false, the allocation falls back to any node in the system.
1316  *
1317  * For systems with memory mirroring, the allocation is attempted first
1318  * from the regions with mirroring enabled and then retried from any
1319  * memory region.
1320  *
1321  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc_phys for
1322  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1323  *
1324  * Return:
1325  * Physical address of allocated memory block on success, %0 on failure.
1326  */
1327 phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1328                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1329                                         phys_addr_t end, int nid,
1330                                         bool exact_nid)
1331 {
1332         enum memblock_flags flags = choose_memblock_flags();
1333         phys_addr_t found;
1334
1335         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1336                 nid = NUMA_NO_NODE;
1337
1338         if (!align) {
1339                 /* Can't use WARNs this early in boot on powerpc */
1340                 dump_stack();
1341                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1342         }
1343
1344 again:
1345         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1346                                             flags);
1347         if (found && !memblock_reserve(found, size))
1348                 goto done;
1349
1350         if (nid != NUMA_NO_NODE && !exact_nid) {
1351                 found = memblock_find_in_range_node(size, align, start,
1352                                                     end, NUMA_NO_NODE,
1353                                                     flags);
1354                 if (found && !memblock_reserve(found, size))
1355                         goto done;
1356         }
1357
1358         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1359                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1360                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1361                         &size);
1362                 goto again;
1363         }
1364
1365         return 0;
1366
1367 done:
1368         /* Skip kmemleak for kasan_init() due to high volume. */
1369         if (end != MEMBLOCK_ALLOC_KASAN)
1370                 /*
1371                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocated
1372                  * blocks are never reported as leaks. This is because many
1373                  * of these blocks are only referred via the physical
1374                  * address which is not looked up by kmemleak.
1375                  */
1376                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
1377
1378         return found;
1379 }
1380
1381 /**
1382  * memblock_phys_alloc_range - allocate a memory block inside specified range
1383  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1384  * @align: alignment of the region and block's size
1385  * @start: the lower bound of the memory region to allocate (physical address)
1386  * @end: the upper bound of the memory region to allocate (physical address)
1387  *
1388  * Allocate @size bytes in the between @start and @end.
1389  *
1390  * Return: physical address of the allocated memory block on success,
1391  * %0 on failure.
1392  */
1393 phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_range(phys_addr_t size,
1394                                              phys_addr_t align,
1395                                              phys_addr_t start,
1396                                              phys_addr_t end)
1397 {
1398         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1399                      __func__, (u64)size, (u64)align, &start, &end,
1400                      (void *)_RET_IP_);
1401         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1402                                         false);
1403 }
1404
1405 /**
1406  * memblock_phys_alloc_try_nid - allocate a memory block from specified NUMA node
1407  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1408  * @align: alignment of the region and block's size
1409  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1410  *
1411  * Allocates memory block from the specified NUMA node. If the node
1412  * has no available memory, attempts to allocated from any node in the
1413  * system.
1414  *
1415  * Return: physical address of the allocated memory block on success,
1416  * %0 on failure.
1417  */
1418 phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1419 {
1420         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0,
1421                                         MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid, false);
1422 }
1423
1424 /**
1425  * memblock_alloc_internal - allocate boot memory block
1426  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1427  * @align: alignment of the region and block's size
1428  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1429  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1430  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1431  * @exact_nid: control the allocation fall back to other nodes
1432  *
1433  * Allocates memory block using memblock_alloc_range_nid() and
1434  * converts the returned physical address to virtual.
1435  *
1436  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1437  * will fall back to memory below @min_addr. Other constraints, such
1438  * as node and mirrored memory will be handled again in
1439  * memblock_alloc_range_nid().
1440  *
1441  * Return:
1442  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1443  */
1444 static void * __init memblock_alloc_internal(
1445                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1446                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1447                                 int nid, bool exact_nid)
1448 {
1449         phys_addr_t alloc;
1450
1451         /*
1452          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1453          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1454          * internal data may be destroyed (after execution of memblock_free_all)
1455          */
1456         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1457                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1458
1459         if (max_addr > memblock.current_limit)
1460                 max_addr = memblock.current_limit;
1461
1462         alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, min_addr, max_addr, nid,
1463                                         exact_nid);
1464
1465         /* retry allocation without lower limit */
1466         if (!alloc && min_addr)
1467                 alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid,
1468                                                 exact_nid);
1469
1470         if (!alloc)
1471                 return NULL;
1472
1473         return phys_to_virt(alloc);
1474 }
1475
1476 /**
1477  * memblock_alloc_exact_nid_raw - allocate boot memory block on the exact node
1478  * without zeroing memory
1479  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1480  * @align: alignment of the region and block's size
1481  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1482  *        is preferred (phys address)
1483  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1484  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1485  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1486  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1487  *
1488  * Public function, provides additional debug information (including caller
1489  * info), if enabled. Does not zero allocated memory.
1490  *
1491  * Return:
1492  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1493  */
1494 void * __init memblock_alloc_exact_nid_raw(
1495                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1496                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1497                         int nid)
1498 {
1499         void *ptr;
1500
1501         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1502                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1503                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1504
1505         ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
1506                                            min_addr, max_addr, nid, true);
1507         if (ptr && size > 0)
1508                 page_init_poison(ptr, size);
1509
1510         return ptr;
1511 }
1512
1513 /**
1514  * memblock_alloc_try_nid_raw - allocate boot memory block without zeroing
1515  * memory and without panicking
1516  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1517  * @align: alignment of the region and block's size
1518  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1519  *        is preferred (phys address)
1520  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1521  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1522  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1523  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1524  *
1525  * Public function, provides additional debug information (including caller
1526  * info), if enabled. Does not zero allocated memory, does not panic if request
1527  * cannot be satisfied.
1528  *
1529  * Return:
1530  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1531  */
1532 void * __init memblock_alloc_try_nid_raw(
1533                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1534                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1535                         int nid)
1536 {
1537         void *ptr;
1538
1539         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1540                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1541                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1542
1543         ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
1544                                            min_addr, max_addr, nid, false);
1545         if (ptr && size > 0)
1546                 page_init_poison(ptr, size);
1547
1548         return ptr;
1549 }
1550
1551 /**
1552  * memblock_alloc_try_nid - allocate boot memory block
1553  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1554  * @align: alignment of the region and block's size
1555  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1556  *        is preferred (phys address)
1557  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1558  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1559  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1560  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1561  *
1562  * Public function, provides additional debug information (including caller
1563  * info), if enabled. This function zeroes the allocated memory.
1564  *
1565  * Return:
1566  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1567  */
1568 void * __init memblock_alloc_try_nid(
1569                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1570                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1571                         int nid)
1572 {
1573         void *ptr;
1574
1575         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1576                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1577                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1578         ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
1579                                            min_addr, max_addr, nid, false);
1580         if (ptr)
1581                 memset(ptr, 0, size);
1582
1583         return ptr;
1584 }
1585
1586 /**
1587  * __memblock_free_late - free pages directly to buddy allocator
1588  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1589  * @size: size of the boot memory block in bytes
1590  *
1591  * This is only useful when the memblock allocator has already been torn
1592  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1593  * to the buddy allocator.
1594  */
1595 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1596 {
1597         phys_addr_t cursor, end;
1598
1599         end = base + size - 1;
1600         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n",
1601                      __func__, &base, &end, (void *)_RET_IP_);
1602         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1603         cursor = PFN_UP(base);
1604         end = PFN_DOWN(base + size);
1605
1606         for (; cursor < end; cursor++) {
1607                 memblock_free_pages(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1608                 totalram_pages_inc();
1609         }
1610 }
1611
1612 /*
1613  * Remaining API functions
1614  */
1615
1616 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1617 {
1618         return memblock.memory.total_size;
1619 }
1620
1621 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1622 {
1623         return memblock.reserved.total_size;
1624 }
1625
1626 /* lowest address */
1627 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1628 {
1629         return memblock.memory.regions[0].base;
1630 }
1631
1632 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1633 {
1634         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1635
1636         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1637 }
1638
1639 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1640 {
1641         phys_addr_t max_addr = PHYS_ADDR_MAX;
1642         struct memblock_region *r;
1643
1644         /*
1645          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1646          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1647          * of those regions, max_addr will keep original value PHYS_ADDR_MAX
1648          */
1649         for_each_mem_region(r) {
1650                 if (limit <= r->size) {
1651                         max_addr = r->base + limit;
1652                         break;
1653                 }
1654                 limit -= r->size;
1655         }
1656
1657         return max_addr;
1658 }
1659
1660 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1661 {
1662         phys_addr_t max_addr;
1663
1664         if (!limit)
1665                 return;
1666
1667         max_addr = __find_max_addr(limit);
1668
1669         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1670         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1671                 return;
1672
1673         /* truncate both memory and reserved regions */
1674         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1675                               PHYS_ADDR_MAX);
1676         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1677                               PHYS_ADDR_MAX);
1678 }
1679
1680 void __init memblock_cap_memory_range(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1681 {
1682         int start_rgn, end_rgn;
1683         int i, ret;
1684
1685         if (!size)
1686                 return;
1687
1688         if (memblock.memory.cnt <= 1) {
1689                 pr_warn("%s: No memory registered yet\n", __func__);
1690                 return;
1691         }
1692
1693         ret = memblock_isolate_range(&memblock.memory, base, size,
1694                                                 &start_rgn, &end_rgn);
1695         if (ret)
1696                 return;
1697
1698         /* remove all the MAP regions */
1699         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= end_rgn; i--)
1700                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1701                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1702
1703         for (i = start_rgn - 1; i >= 0; i--)
1704                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1705                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1706
1707         /* truncate the reserved regions */
1708         memblock_remove_range(&memblock.reserved, 0, base);
1709         memblock_remove_range(&memblock.reserved,
1710                         base + size, PHYS_ADDR_MAX);
1711 }
1712
1713 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1714 {
1715         phys_addr_t max_addr;
1716
1717         if (!limit)
1718                 return;
1719
1720         max_addr = __find_max_addr(limit);
1721
1722         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1723         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1724                 return;
1725
1726         memblock_cap_memory_range(0, max_addr);
1727 }
1728
1729 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1730 {
1731         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1732
1733         do {
1734                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1735
1736                 if (addr < type->regions[mid].base)
1737                         right = mid;
1738                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1739                                   type->regions[mid].size))
1740                         left = mid + 1;
1741                 else
1742                         return mid;
1743         } while (left < right);
1744         return -1;
1745 }
1746
1747 bool __init_memblock memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1748 {
1749         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1750 }
1751
1752 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1753 {
1754         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1755 }
1756
1757 bool __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1758 {
1759         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1760
1761         if (i == -1)
1762                 return false;
1763         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1764 }
1765
1766 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1767                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1768 {
1769         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1770         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1771
1772         if (mid == -1)
1773                 return -1;
1774
1775         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1776         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1777
1778         return memblock_get_region_node(&type->regions[mid]);
1779 }
1780
1781 /**
1782  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1783  * @base: base of region to check
1784  * @size: size of region to check
1785  *
1786  * Check if the region [@base, @base + @size) is a subset of a memory block.
1787  *
1788  * Return:
1789  * 0 if false, non-zero if true
1790  */
1791 bool __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1792 {
1793         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1794         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1795
1796         if (idx == -1)
1797                 return false;
1798         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1799                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1800 }
1801
1802 /**
1803  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1804  * @base: base of region to check
1805  * @size: size of region to check
1806  *
1807  * Check if the region [@base, @base + @size) intersects a reserved
1808  * memory block.
1809  *
1810  * Return:
1811  * True if they intersect, false if not.
1812  */
1813 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1814 {
1815         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1816 }
1817
1818 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1819 {
1820         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1821         struct memblock_region *r;
1822
1823         for_each_mem_region(r) {
1824                 orig_start = r->base;
1825                 orig_end = r->base + r->size;
1826                 start = round_up(orig_start, align);
1827                 end = round_down(orig_end, align);
1828
1829                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1830                         continue;
1831
1832                 if (start < end) {
1833                         r->base = start;
1834                         r->size = end - start;
1835                 } else {
1836                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1837                                                r - memblock.memory.regions);
1838                         r--;
1839                 }
1840         }
1841 }
1842
1843 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1844 {
1845         memblock.current_limit = limit;
1846 }
1847
1848 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1849 {
1850         return memblock.current_limit;
1851 }
1852
1853 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type)
1854 {
1855         phys_addr_t base, end, size;
1856         enum memblock_flags flags;
1857         int idx;
1858         struct memblock_region *rgn;
1859
1860         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", type->name, type->cnt);
1861
1862         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
1863                 char nid_buf[32] = "";
1864
1865                 base = rgn->base;
1866                 size = rgn->size;
1867                 end = base + size - 1;
1868                 flags = rgn->flags;
1869 #ifdef CONFIG_NUMA
1870                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1871                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1872                                  memblock_get_region_node(rgn));
1873 #endif
1874                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#x\n",
1875                         type->name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1876         }
1877 }
1878
1879 static void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1880 {
1881         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1882         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1883                 &memblock.memory.total_size,
1884                 &memblock.reserved.total_size);
1885
1886         memblock_dump(&memblock.memory);
1887         memblock_dump(&memblock.reserved);
1888 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1889         memblock_dump(&physmem);
1890 #endif
1891 }
1892
1893 void __init_memblock memblock_dump_all(void)
1894 {
1895         if (memblock_debug)
1896                 __memblock_dump_all();
1897 }
1898
1899 void __init memblock_allow_resize(void)
1900 {
1901         memblock_can_resize = 1;
1902 }
1903
1904 static int __init early_memblock(char *p)
1905 {
1906         if (p && strstr(p, "debug"))
1907                 memblock_debug = 1;
1908         return 0;
1909 }
1910 early_param("memblock", early_memblock);
1911
1912 static void __init free_memmap(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1913 {
1914         struct page *start_pg, *end_pg;
1915         phys_addr_t pg, pgend;
1916
1917         /*
1918          * Convert start_pfn/end_pfn to a struct page pointer.
1919          */
1920         start_pg = pfn_to_page(start_pfn - 1) + 1;
1921         end_pg = pfn_to_page(end_pfn - 1) + 1;
1922
1923         /*
1924          * Convert to physical addresses, and round start upwards and end
1925          * downwards.
1926          */
1927         pg = PAGE_ALIGN(__pa(start_pg));
1928         pgend = __pa(end_pg) & PAGE_MASK;
1929
1930         /*
1931          * If there are free pages between these, free the section of the
1932          * memmap array.
1933          */
1934         if (pg < pgend)
1935                 memblock_free(pg, pgend - pg);
1936 }
1937
1938 /*
1939  * The mem_map array can get very big.  Free the unused area of the memory map.
1940  */
1941 static void __init free_unused_memmap(void)
1942 {
1943         unsigned long start, end, prev_end = 0;
1944         int i;
1945
1946         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID) ||
1947             IS_ENABLED(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP))
1948                 return;
1949
1950         /*
1951          * This relies on each bank being in address order.
1952          * The banks are sorted previously in bootmem_init().
1953          */
1954         for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start, &end, NULL) {
1955 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1956                 /*
1957                  * Take care not to free memmap entries that don't exist
1958                  * due to SPARSEMEM sections which aren't present.
1959                  */
1960                 start = min(start, ALIGN(prev_end, PAGES_PER_SECTION));
1961 #endif
1962                 /*
1963                  * Align down here since many operations in VM subsystem
1964                  * presume that there are no holes in the memory map inside
1965                  * a pageblock
1966                  */
1967                 start = round_down(start, pageblock_nr_pages);
1968
1969                 /*
1970                  * If we had a previous bank, and there is a space
1971                  * between the current bank and the previous, free it.
1972                  */
1973                 if (prev_end && prev_end < start)
1974                         free_memmap(prev_end, start);
1975
1976                 /*
1977                  * Align up here since many operations in VM subsystem
1978                  * presume that there are no holes in the memory map inside
1979                  * a pageblock
1980                  */
1981                 prev_end = ALIGN(end, pageblock_nr_pages);
1982         }
1983
1984 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1985         if (!IS_ALIGNED(prev_end, PAGES_PER_SECTION)) {
1986                 prev_end = ALIGN(end, pageblock_nr_pages);
1987                 free_memmap(prev_end, ALIGN(prev_end, PAGES_PER_SECTION));
1988         }
1989 #endif
1990 }
1991
1992 static void __init __free_pages_memory(unsigned long start, unsigned long end)
1993 {
1994         int order;
1995
1996         while (start < end) {
1997                 order = min(MAX_ORDER - 1UL, __ffs(start));
1998
1999                 while (start + (1UL << order) > end)
2000                         order--;
2001
2002                 memblock_free_pages(pfn_to_page(start), start, order);
2003
2004                 start += (1UL << order);
2005         }
2006 }
2007
2008 static unsigned long __init __free_memory_core(phys_addr_t start,
2009                                  phys_addr_t end)
2010 {
2011         unsigned long start_pfn = PFN_UP(start);
2012         unsigned long end_pfn = min_t(unsigned long,
2013                                       PFN_DOWN(end), max_low_pfn);
2014
2015         if (start_pfn >= end_pfn)
2016                 return 0;
2017
2018         __free_pages_memory(start_pfn, end_pfn);
2019
2020         return end_pfn - start_pfn;
2021 }
2022
2023 static void __init memmap_init_reserved_pages(void)
2024 {
2025         struct memblock_region *region;
2026         phys_addr_t start, end;
2027         u64 i;
2028
2029         /* initialize struct pages for the reserved regions */
2030         for_each_reserved_mem_range(i, &start, &end)
2031                 reserve_bootmem_region(start, end);
2032
2033         /* and also treat struct pages for the NOMAP regions as PageReserved */
2034         for_each_mem_region(region) {
2035                 if (memblock_is_nomap(region)) {
2036                         start = region->base;
2037                         end = start + region->size;
2038                         reserve_bootmem_region(start, end);
2039                 }
2040         }
2041 }
2042
2043 static unsigned long __init free_low_memory_core_early(void)
2044 {
2045         unsigned long count = 0;
2046         phys_addr_t start, end;
2047         u64 i;
2048
2049         memblock_clear_hotplug(0, -1);
2050
2051         memmap_init_reserved_pages();
2052
2053         /*
2054          * We need to use NUMA_NO_NODE instead of NODE_DATA(0)->node_id
2055          *  because in some case like Node0 doesn't have RAM installed
2056          *  low ram will be on Node1
2057          */
2058         for_each_free_mem_range(i, NUMA_NO_NODE, MEMBLOCK_NONE, &start, &end,
2059                                 NULL)
2060                 count += __free_memory_core(start, end);
2061
2062         return count;
2063 }
2064
2065 static int reset_managed_pages_done __initdata;
2066
2067 void reset_node_managed_pages(pg_data_t *pgdat)
2068 {
2069         struct zone *z;
2070
2071         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
2072                 atomic_long_set(&z->managed_pages, 0);
2073 }
2074
2075 void __init reset_all_zones_managed_pages(void)
2076 {
2077         struct pglist_data *pgdat;
2078
2079         if (reset_managed_pages_done)
2080                 return;
2081
2082         for_each_online_pgdat(pgdat)
2083                 reset_node_managed_pages(pgdat);
2084
2085         reset_managed_pages_done = 1;
2086 }
2087
2088 /**
2089  * memblock_free_all - release free pages to the buddy allocator
2090  */
2091 void __init memblock_free_all(void)
2092 {
2093         unsigned long pages;
2094
2095         free_unused_memmap();
2096         reset_all_zones_managed_pages();
2097
2098         pages = free_low_memory_core_early();
2099         totalram_pages_add(pages);
2100 }
2101
2102 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && defined(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK)
2103
2104 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
2105 {
2106         struct memblock_type *type = m->private;
2107         struct memblock_region *reg;
2108         int i;
2109         phys_addr_t end;
2110
2111         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
2112                 reg = &type->regions[i];
2113                 end = reg->base + reg->size - 1;
2114
2115                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
2116                 seq_printf(m, "%pa..%pa\n", &reg->base, &end);
2117         }
2118         return 0;
2119 }
2120 DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(memblock_debug);
2121
2122 static int __init memblock_init_debugfs(void)
2123 {
2124         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
2125
2126         debugfs_create_file("memory", 0444, root,
2127                             &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
2128         debugfs_create_file("reserved", 0444, root,
2129                             &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
2130 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
2131         debugfs_create_file("physmem", 0444, root, &physmem,
2132                             &memblock_debug_fops);
2133 #endif
2134
2135         return 0;
2136 }
2137 __initcall(memblock_init_debugfs);
2138
2139 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */