io_uring: reinstate the inflight tracking
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memory_hotplug.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/mm/memory_hotplug.c
4  *
5  *  Copyright (C)
6  */
7
8 #include <linux/stddef.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/sched/signal.h>
11 #include <linux/swap.h>
12 #include <linux/interrupt.h>
13 #include <linux/pagemap.h>
14 #include <linux/compiler.h>
15 #include <linux/export.h>
16 #include <linux/pagevec.h>
17 #include <linux/writeback.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/sysctl.h>
20 #include <linux/cpu.h>
21 #include <linux/memory.h>
22 #include <linux/memremap.h>
23 #include <linux/memory_hotplug.h>
24 #include <linux/vmalloc.h>
25 #include <linux/ioport.h>
26 #include <linux/delay.h>
27 #include <linux/migrate.h>
28 #include <linux/page-isolation.h>
29 #include <linux/pfn.h>
30 #include <linux/suspend.h>
31 #include <linux/mm_inline.h>
32 #include <linux/firmware-map.h>
33 #include <linux/stop_machine.h>
34 #include <linux/hugetlb.h>
35 #include <linux/memblock.h>
36 #include <linux/compaction.h>
37 #include <linux/rmap.h>
38 #include <linux/module.h>
39
40 #include <asm/tlbflush.h>
41
42 #include "internal.h"
43 #include "shuffle.h"
44
45
46 /*
47  * memory_hotplug.memmap_on_memory parameter
48  */
49 static bool memmap_on_memory __ro_after_init;
50 #ifdef CONFIG_MHP_MEMMAP_ON_MEMORY
51 module_param(memmap_on_memory, bool, 0444);
52 MODULE_PARM_DESC(memmap_on_memory, "Enable memmap on memory for memory hotplug");
53 #endif
54
55 enum {
56         ONLINE_POLICY_CONTIG_ZONES = 0,
57         ONLINE_POLICY_AUTO_MOVABLE,
58 };
59
60 static const char * const online_policy_to_str[] = {
61         [ONLINE_POLICY_CONTIG_ZONES] = "contig-zones",
62         [ONLINE_POLICY_AUTO_MOVABLE] = "auto-movable",
63 };
64
65 static int set_online_policy(const char *val, const struct kernel_param *kp)
66 {
67         int ret = sysfs_match_string(online_policy_to_str, val);
68
69         if (ret < 0)
70                 return ret;
71         *((int *)kp->arg) = ret;
72         return 0;
73 }
74
75 static int get_online_policy(char *buffer, const struct kernel_param *kp)
76 {
77         return sprintf(buffer, "%s\n", online_policy_to_str[*((int *)kp->arg)]);
78 }
79
80 /*
81  * memory_hotplug.online_policy: configure online behavior when onlining without
82  * specifying a zone (MMOP_ONLINE)
83  *
84  * "contig-zones": keep zone contiguous
85  * "auto-movable": online memory to ZONE_MOVABLE if the configuration
86  *                 (auto_movable_ratio, auto_movable_numa_aware) allows for it
87  */
88 static int online_policy __read_mostly = ONLINE_POLICY_CONTIG_ZONES;
89 static const struct kernel_param_ops online_policy_ops = {
90         .set = set_online_policy,
91         .get = get_online_policy,
92 };
93 module_param_cb(online_policy, &online_policy_ops, &online_policy, 0644);
94 MODULE_PARM_DESC(online_policy,
95                 "Set the online policy (\"contig-zones\", \"auto-movable\") "
96                 "Default: \"contig-zones\"");
97
98 /*
99  * memory_hotplug.auto_movable_ratio: specify maximum MOVABLE:KERNEL ratio
100  *
101  * The ratio represent an upper limit and the kernel might decide to not
102  * online some memory to ZONE_MOVABLE -- e.g., because hotplugged KERNEL memory
103  * doesn't allow for more MOVABLE memory.
104  */
105 static unsigned int auto_movable_ratio __read_mostly = 301;
106 module_param(auto_movable_ratio, uint, 0644);
107 MODULE_PARM_DESC(auto_movable_ratio,
108                 "Set the maximum ratio of MOVABLE:KERNEL memory in the system "
109                 "in percent for \"auto-movable\" online policy. Default: 301");
110
111 /*
112  * memory_hotplug.auto_movable_numa_aware: consider numa node stats
113  */
114 #ifdef CONFIG_NUMA
115 static bool auto_movable_numa_aware __read_mostly = true;
116 module_param(auto_movable_numa_aware, bool, 0644);
117 MODULE_PARM_DESC(auto_movable_numa_aware,
118                 "Consider numa node stats in addition to global stats in "
119                 "\"auto-movable\" online policy. Default: true");
120 #endif /* CONFIG_NUMA */
121
122 /*
123  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
124  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
125  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
126  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
127  */
128
129 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
130 static DEFINE_MUTEX(online_page_callback_lock);
131
132 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(mem_hotplug_lock);
133
134 void get_online_mems(void)
135 {
136         percpu_down_read(&mem_hotplug_lock);
137 }
138
139 void put_online_mems(void)
140 {
141         percpu_up_read(&mem_hotplug_lock);
142 }
143
144 bool movable_node_enabled = false;
145
146 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
147 int mhp_default_online_type = MMOP_OFFLINE;
148 #else
149 int mhp_default_online_type = MMOP_ONLINE;
150 #endif
151
152 static int __init setup_memhp_default_state(char *str)
153 {
154         const int online_type = mhp_online_type_from_str(str);
155
156         if (online_type >= 0)
157                 mhp_default_online_type = online_type;
158
159         return 1;
160 }
161 __setup("memhp_default_state=", setup_memhp_default_state);
162
163 void mem_hotplug_begin(void)
164 {
165         cpus_read_lock();
166         percpu_down_write(&mem_hotplug_lock);
167 }
168
169 void mem_hotplug_done(void)
170 {
171         percpu_up_write(&mem_hotplug_lock);
172         cpus_read_unlock();
173 }
174
175 u64 max_mem_size = U64_MAX;
176
177 /* add this memory to iomem resource */
178 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size,
179                                                  const char *resource_name)
180 {
181         struct resource *res;
182         unsigned long flags =  IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
183
184         if (strcmp(resource_name, "System RAM"))
185                 flags |= IORESOURCE_SYSRAM_DRIVER_MANAGED;
186
187         if (!mhp_range_allowed(start, size, true))
188                 return ERR_PTR(-E2BIG);
189
190         /*
191          * Make sure value parsed from 'mem=' only restricts memory adding
192          * while booting, so that memory hotplug won't be impacted. Please
193          * refer to document of 'mem=' in kernel-parameters.txt for more
194          * details.
195          */
196         if (start + size > max_mem_size && system_state < SYSTEM_RUNNING)
197                 return ERR_PTR(-E2BIG);
198
199         /*
200          * Request ownership of the new memory range.  This might be
201          * a child of an existing resource that was present but
202          * not marked as busy.
203          */
204         res = __request_region(&iomem_resource, start, size,
205                                resource_name, flags);
206
207         if (!res) {
208                 pr_debug("Unable to reserve System RAM region: %016llx->%016llx\n",
209                                 start, start + size);
210                 return ERR_PTR(-EEXIST);
211         }
212         return res;
213 }
214
215 static void release_memory_resource(struct resource *res)
216 {
217         if (!res)
218                 return;
219         release_resource(res);
220         kfree(res);
221 }
222
223 static int check_pfn_span(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
224                 const char *reason)
225 {
226         /*
227          * Disallow all operations smaller than a sub-section and only
228          * allow operations smaller than a section for
229          * SPARSEMEM_VMEMMAP. Note that check_hotplug_memory_range()
230          * enforces a larger memory_block_size_bytes() granularity for
231          * memory that will be marked online, so this check should only
232          * fire for direct arch_{add,remove}_memory() users outside of
233          * add_memory_resource().
234          */
235         unsigned long min_align;
236
237         if (IS_ENABLED(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP))
238                 min_align = PAGES_PER_SUBSECTION;
239         else
240                 min_align = PAGES_PER_SECTION;
241         if (!IS_ALIGNED(pfn, min_align)
242                         || !IS_ALIGNED(nr_pages, min_align)) {
243                 WARN(1, "Misaligned __%s_pages start: %#lx end: #%lx\n",
244                                 reason, pfn, pfn + nr_pages - 1);
245                 return -EINVAL;
246         }
247         return 0;
248 }
249
250 /*
251  * Return page for the valid pfn only if the page is online. All pfn
252  * walkers which rely on the fully initialized page->flags and others
253  * should use this rather than pfn_valid && pfn_to_page
254  */
255 struct page *pfn_to_online_page(unsigned long pfn)
256 {
257         unsigned long nr = pfn_to_section_nr(pfn);
258         struct dev_pagemap *pgmap;
259         struct mem_section *ms;
260
261         if (nr >= NR_MEM_SECTIONS)
262                 return NULL;
263
264         ms = __nr_to_section(nr);
265         if (!online_section(ms))
266                 return NULL;
267
268         /*
269          * Save some code text when online_section() +
270          * pfn_section_valid() are sufficient.
271          */
272         if (IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID) && !pfn_valid(pfn))
273                 return NULL;
274
275         if (!pfn_section_valid(ms, pfn))
276                 return NULL;
277
278         if (!online_device_section(ms))
279                 return pfn_to_page(pfn);
280
281         /*
282          * Slowpath: when ZONE_DEVICE collides with
283          * ZONE_{NORMAL,MOVABLE} within the same section some pfns in
284          * the section may be 'offline' but 'valid'. Only
285          * get_dev_pagemap() can determine sub-section online status.
286          */
287         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
288         put_dev_pagemap(pgmap);
289
290         /* The presence of a pgmap indicates ZONE_DEVICE offline pfn */
291         if (pgmap)
292                 return NULL;
293
294         return pfn_to_page(pfn);
295 }
296 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfn_to_online_page);
297
298 int __ref __add_pages(int nid, unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
299                 struct mhp_params *params)
300 {
301         const unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
302         unsigned long cur_nr_pages;
303         int err;
304         struct vmem_altmap *altmap = params->altmap;
305
306         if (WARN_ON_ONCE(!params->pgprot.pgprot))
307                 return -EINVAL;
308
309         VM_BUG_ON(!mhp_range_allowed(PFN_PHYS(pfn), nr_pages * PAGE_SIZE, false));
310
311         if (altmap) {
312                 /*
313                  * Validate altmap is within bounds of the total request
314                  */
315                 if (altmap->base_pfn != pfn
316                                 || vmem_altmap_offset(altmap) > nr_pages) {
317                         pr_warn_once("memory add fail, invalid altmap\n");
318                         return -EINVAL;
319                 }
320                 altmap->alloc = 0;
321         }
322
323         err = check_pfn_span(pfn, nr_pages, "add");
324         if (err)
325                 return err;
326
327         for (; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
328                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
329                 cur_nr_pages = min(end_pfn - pfn,
330                                    SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
331                 err = sparse_add_section(nid, pfn, cur_nr_pages, altmap);
332                 if (err)
333                         break;
334                 cond_resched();
335         }
336         vmemmap_populate_print_last();
337         return err;
338 }
339
340 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
341 static unsigned long find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
342                                      unsigned long start_pfn,
343                                      unsigned long end_pfn)
344 {
345         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SUBSECTION) {
346                 if (unlikely(!pfn_to_online_page(start_pfn)))
347                         continue;
348
349                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
350                         continue;
351
352                 if (zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
353                         continue;
354
355                 return start_pfn;
356         }
357
358         return 0;
359 }
360
361 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
362 static unsigned long find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
363                                     unsigned long start_pfn,
364                                     unsigned long end_pfn)
365 {
366         unsigned long pfn;
367
368         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
369         pfn = end_pfn - 1;
370         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SUBSECTION) {
371                 if (unlikely(!pfn_to_online_page(pfn)))
372                         continue;
373
374                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
375                         continue;
376
377                 if (zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
378                         continue;
379
380                 return pfn;
381         }
382
383         return 0;
384 }
385
386 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
387                              unsigned long end_pfn)
388 {
389         unsigned long pfn;
390         int nid = zone_to_nid(zone);
391
392         if (zone->zone_start_pfn == start_pfn) {
393                 /*
394                  * If the section is smallest section in the zone, it need
395                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
396                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
397                  * for shrinking zone.
398                  */
399                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
400                                                 zone_end_pfn(zone));
401                 if (pfn) {
402                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn(zone) - pfn;
403                         zone->zone_start_pfn = pfn;
404                 } else {
405                         zone->zone_start_pfn = 0;
406                         zone->spanned_pages = 0;
407                 }
408         } else if (zone_end_pfn(zone) == end_pfn) {
409                 /*
410                  * If the section is biggest section in the zone, it need
411                  * shrink zone->spanned_pages.
412                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
413                  * shrinking zone.
414                  */
415                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone->zone_start_pfn,
416                                                start_pfn);
417                 if (pfn)
418                         zone->spanned_pages = pfn - zone->zone_start_pfn + 1;
419                 else {
420                         zone->zone_start_pfn = 0;
421                         zone->spanned_pages = 0;
422                 }
423         }
424 }
425
426 static void update_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat)
427 {
428         unsigned long node_start_pfn = 0, node_end_pfn = 0;
429         struct zone *zone;
430
431         for (zone = pgdat->node_zones;
432              zone < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; zone++) {
433                 unsigned long end_pfn = zone_end_pfn(zone);
434
435                 /* No need to lock the zones, they can't change. */
436                 if (!zone->spanned_pages)
437                         continue;
438                 if (!node_end_pfn) {
439                         node_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
440                         node_end_pfn = end_pfn;
441                         continue;
442                 }
443
444                 if (end_pfn > node_end_pfn)
445                         node_end_pfn = end_pfn;
446                 if (zone->zone_start_pfn < node_start_pfn)
447                         node_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
448         }
449
450         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
451         pgdat->node_spanned_pages = node_end_pfn - node_start_pfn;
452 }
453
454 void __ref remove_pfn_range_from_zone(struct zone *zone,
455                                       unsigned long start_pfn,
456                                       unsigned long nr_pages)
457 {
458         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
459         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
460         unsigned long pfn, cur_nr_pages;
461
462         /* Poison struct pages because they are now uninitialized again. */
463         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
464                 cond_resched();
465
466                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
467                 cur_nr_pages =
468                         min(end_pfn - pfn, SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
469                 page_init_poison(pfn_to_page(pfn),
470                                  sizeof(struct page) * cur_nr_pages);
471         }
472
473         /*
474          * Zone shrinking code cannot properly deal with ZONE_DEVICE. So
475          * we will not try to shrink the zones - which is okay as
476          * set_zone_contiguous() cannot deal with ZONE_DEVICE either way.
477          */
478         if (zone_is_zone_device(zone))
479                 return;
480
481         clear_zone_contiguous(zone);
482
483         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
484         update_pgdat_span(pgdat);
485
486         set_zone_contiguous(zone);
487 }
488
489 static void __remove_section(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
490                              unsigned long map_offset,
491                              struct vmem_altmap *altmap)
492 {
493         struct mem_section *ms = __pfn_to_section(pfn);
494
495         if (WARN_ON_ONCE(!valid_section(ms)))
496                 return;
497
498         sparse_remove_section(ms, pfn, nr_pages, map_offset, altmap);
499 }
500
501 /**
502  * __remove_pages() - remove sections of pages
503  * @pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
504  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
505  * @altmap: alternative device page map or %NULL if default memmap is used
506  *
507  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
508  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
509  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
510  * calling offline_pages().
511  */
512 void __remove_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
513                     struct vmem_altmap *altmap)
514 {
515         const unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
516         unsigned long cur_nr_pages;
517         unsigned long map_offset = 0;
518
519         map_offset = vmem_altmap_offset(altmap);
520
521         if (check_pfn_span(pfn, nr_pages, "remove"))
522                 return;
523
524         for (; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
525                 cond_resched();
526                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
527                 cur_nr_pages = min(end_pfn - pfn,
528                                    SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
529                 __remove_section(pfn, cur_nr_pages, map_offset, altmap);
530                 map_offset = 0;
531         }
532 }
533
534 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
535 {
536         int rc = -EINVAL;
537
538         get_online_mems();
539         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
540
541         if (online_page_callback == generic_online_page) {
542                 online_page_callback = callback;
543                 rc = 0;
544         }
545
546         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
547         put_online_mems();
548
549         return rc;
550 }
551 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
552
553 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
554 {
555         int rc = -EINVAL;
556
557         get_online_mems();
558         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
559
560         if (online_page_callback == callback) {
561                 online_page_callback = generic_online_page;
562                 rc = 0;
563         }
564
565         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
566         put_online_mems();
567
568         return rc;
569 }
570 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
571
572 void generic_online_page(struct page *page, unsigned int order)
573 {
574         /*
575          * Freeing the page with debug_pagealloc enabled will try to unmap it,
576          * so we should map it first. This is better than introducing a special
577          * case in page freeing fast path.
578          */
579         debug_pagealloc_map_pages(page, 1 << order);
580         __free_pages_core(page, order);
581         totalram_pages_add(1UL << order);
582 }
583 EXPORT_SYMBOL_GPL(generic_online_page);
584
585 static void online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
586 {
587         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
588         unsigned long pfn;
589
590         /*
591          * Online the pages in MAX_ORDER - 1 aligned chunks. The callback might
592          * decide to not expose all pages to the buddy (e.g., expose them
593          * later). We account all pages as being online and belonging to this
594          * zone ("present").
595          * When using memmap_on_memory, the range might not be aligned to
596          * MAX_ORDER_NR_PAGES - 1, but pageblock aligned. __ffs() will detect
597          * this and the first chunk to online will be pageblock_nr_pages.
598          */
599         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn;) {
600                 int order = min(MAX_ORDER - 1UL, __ffs(pfn));
601
602                 (*online_page_callback)(pfn_to_page(pfn), order);
603                 pfn += (1UL << order);
604         }
605
606         /* mark all involved sections as online */
607         online_mem_sections(start_pfn, end_pfn);
608 }
609
610 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
611 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
612         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
613 {
614         int nid = zone_to_nid(zone);
615
616         arg->status_change_nid = NUMA_NO_NODE;
617         arg->status_change_nid_normal = NUMA_NO_NODE;
618
619         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
620                 arg->status_change_nid = nid;
621         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
622                 arg->status_change_nid_normal = nid;
623 }
624
625 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
626 {
627         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
628                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
629
630         if (arg->status_change_nid >= 0)
631                 node_set_state(node, N_MEMORY);
632 }
633
634 static void __meminit resize_zone_range(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
635                 unsigned long nr_pages)
636 {
637         unsigned long old_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
638
639         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
640                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
641
642         zone->spanned_pages = max(start_pfn + nr_pages, old_end_pfn) - zone->zone_start_pfn;
643 }
644
645 static void __meminit resize_pgdat_range(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
646                                      unsigned long nr_pages)
647 {
648         unsigned long old_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
649
650         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
651                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
652
653         pgdat->node_spanned_pages = max(start_pfn + nr_pages, old_end_pfn) - pgdat->node_start_pfn;
654
655 }
656
657 static void section_taint_zone_device(unsigned long pfn)
658 {
659         struct mem_section *ms = __pfn_to_section(pfn);
660
661         ms->section_mem_map |= SECTION_TAINT_ZONE_DEVICE;
662 }
663
664 /*
665  * Associate the pfn range with the given zone, initializing the memmaps
666  * and resizing the pgdat/zone data to span the added pages. After this
667  * call, all affected pages are PG_reserved.
668  *
669  * All aligned pageblocks are initialized to the specified migratetype
670  * (usually MIGRATE_MOVABLE). Besides setting the migratetype, no related
671  * zone stats (e.g., nr_isolate_pageblock) are touched.
672  */
673 void __ref move_pfn_range_to_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
674                                   unsigned long nr_pages,
675                                   struct vmem_altmap *altmap, int migratetype)
676 {
677         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
678         int nid = pgdat->node_id;
679
680         clear_zone_contiguous(zone);
681
682         if (zone_is_empty(zone))
683                 init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, nr_pages);
684         resize_zone_range(zone, start_pfn, nr_pages);
685         resize_pgdat_range(pgdat, start_pfn, nr_pages);
686
687         /*
688          * Subsection population requires care in pfn_to_online_page().
689          * Set the taint to enable the slow path detection of
690          * ZONE_DEVICE pages in an otherwise  ZONE_{NORMAL,MOVABLE}
691          * section.
692          */
693         if (zone_is_zone_device(zone)) {
694                 if (!IS_ALIGNED(start_pfn, PAGES_PER_SECTION))
695                         section_taint_zone_device(start_pfn);
696                 if (!IS_ALIGNED(start_pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION))
697                         section_taint_zone_device(start_pfn + nr_pages);
698         }
699
700         /*
701          * TODO now we have a visible range of pages which are not associated
702          * with their zone properly. Not nice but set_pfnblock_flags_mask
703          * expects the zone spans the pfn range. All the pages in the range
704          * are reserved so nobody should be touching them so we should be safe
705          */
706         memmap_init_range(nr_pages, nid, zone_idx(zone), start_pfn, 0,
707                          MEMINIT_HOTPLUG, altmap, migratetype);
708
709         set_zone_contiguous(zone);
710 }
711
712 struct auto_movable_stats {
713         unsigned long kernel_early_pages;
714         unsigned long movable_pages;
715 };
716
717 static void auto_movable_stats_account_zone(struct auto_movable_stats *stats,
718                                             struct zone *zone)
719 {
720         if (zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE) {
721                 stats->movable_pages += zone->present_pages;
722         } else {
723                 stats->kernel_early_pages += zone->present_early_pages;
724 #ifdef CONFIG_CMA
725                 /*
726                  * CMA pages (never on hotplugged memory) behave like
727                  * ZONE_MOVABLE.
728                  */
729                 stats->movable_pages += zone->cma_pages;
730                 stats->kernel_early_pages -= zone->cma_pages;
731 #endif /* CONFIG_CMA */
732         }
733 }
734 struct auto_movable_group_stats {
735         unsigned long movable_pages;
736         unsigned long req_kernel_early_pages;
737 };
738
739 static int auto_movable_stats_account_group(struct memory_group *group,
740                                            void *arg)
741 {
742         const int ratio = READ_ONCE(auto_movable_ratio);
743         struct auto_movable_group_stats *stats = arg;
744         long pages;
745
746         /*
747          * We don't support modifying the config while the auto-movable online
748          * policy is already enabled. Just avoid the division by zero below.
749          */
750         if (!ratio)
751                 return 0;
752
753         /*
754          * Calculate how many early kernel pages this group requires to
755          * satisfy the configured zone ratio.
756          */
757         pages = group->present_movable_pages * 100 / ratio;
758         pages -= group->present_kernel_pages;
759
760         if (pages > 0)
761                 stats->req_kernel_early_pages += pages;
762         stats->movable_pages += group->present_movable_pages;
763         return 0;
764 }
765
766 static bool auto_movable_can_online_movable(int nid, struct memory_group *group,
767                                             unsigned long nr_pages)
768 {
769         unsigned long kernel_early_pages, movable_pages;
770         struct auto_movable_group_stats group_stats = {};
771         struct auto_movable_stats stats = {};
772         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
773         struct zone *zone;
774         int i;
775
776         /* Walk all relevant zones and collect MOVABLE vs. KERNEL stats. */
777         if (nid == NUMA_NO_NODE) {
778                 /* TODO: cache values */
779                 for_each_populated_zone(zone)
780                         auto_movable_stats_account_zone(&stats, zone);
781         } else {
782                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
783                         zone = pgdat->node_zones + i;
784                         if (populated_zone(zone))
785                                 auto_movable_stats_account_zone(&stats, zone);
786                 }
787         }
788
789         kernel_early_pages = stats.kernel_early_pages;
790         movable_pages = stats.movable_pages;
791
792         /*
793          * Kernel memory inside dynamic memory group allows for more MOVABLE
794          * memory within the same group. Remove the effect of all but the
795          * current group from the stats.
796          */
797         walk_dynamic_memory_groups(nid, auto_movable_stats_account_group,
798                                    group, &group_stats);
799         if (kernel_early_pages <= group_stats.req_kernel_early_pages)
800                 return false;
801         kernel_early_pages -= group_stats.req_kernel_early_pages;
802         movable_pages -= group_stats.movable_pages;
803
804         if (group && group->is_dynamic)
805                 kernel_early_pages += group->present_kernel_pages;
806
807         /*
808          * Test if we could online the given number of pages to ZONE_MOVABLE
809          * and still stay in the configured ratio.
810          */
811         movable_pages += nr_pages;
812         return movable_pages <= (auto_movable_ratio * kernel_early_pages) / 100;
813 }
814
815 /*
816  * Returns a default kernel memory zone for the given pfn range.
817  * If no kernel zone covers this pfn range it will automatically go
818  * to the ZONE_NORMAL.
819  */
820 static struct zone *default_kernel_zone_for_pfn(int nid, unsigned long start_pfn,
821                 unsigned long nr_pages)
822 {
823         struct pglist_data *pgdat = NODE_DATA(nid);
824         int zid;
825
826         for (zid = 0; zid < ZONE_NORMAL; zid++) {
827                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zid];
828
829                 if (zone_intersects(zone, start_pfn, nr_pages))
830                         return zone;
831         }
832
833         return &pgdat->node_zones[ZONE_NORMAL];
834 }
835
836 /*
837  * Determine to which zone to online memory dynamically based on user
838  * configuration and system stats. We care about the following ratio:
839  *
840  *   MOVABLE : KERNEL
841  *
842  * Whereby MOVABLE is memory in ZONE_MOVABLE and KERNEL is memory in
843  * one of the kernel zones. CMA pages inside one of the kernel zones really
844  * behaves like ZONE_MOVABLE, so we treat them accordingly.
845  *
846  * We don't allow for hotplugged memory in a KERNEL zone to increase the
847  * amount of MOVABLE memory we can have, so we end up with:
848  *
849  *   MOVABLE : KERNEL_EARLY
850  *
851  * Whereby KERNEL_EARLY is memory in one of the kernel zones, available sinze
852  * boot. We base our calculation on KERNEL_EARLY internally, because:
853  *
854  * a) Hotplugged memory in one of the kernel zones can sometimes still get
855  *    hotunplugged, especially when hot(un)plugging individual memory blocks.
856  *    There is no coordination across memory devices, therefore "automatic"
857  *    hotunplugging, as implemented in hypervisors, could result in zone
858  *    imbalances.
859  * b) Early/boot memory in one of the kernel zones can usually not get
860  *    hotunplugged again (e.g., no firmware interface to unplug, fragmented
861  *    with unmovable allocations). While there are corner cases where it might
862  *    still work, it is barely relevant in practice.
863  *
864  * Exceptions are dynamic memory groups, which allow for more MOVABLE
865  * memory within the same memory group -- because in that case, there is
866  * coordination within the single memory device managed by a single driver.
867  *
868  * We rely on "present pages" instead of "managed pages", as the latter is
869  * highly unreliable and dynamic in virtualized environments, and does not
870  * consider boot time allocations. For example, memory ballooning adjusts the
871  * managed pages when inflating/deflating the balloon, and balloon compaction
872  * can even migrate inflated pages between zones.
873  *
874  * Using "present pages" is better but some things to keep in mind are:
875  *
876  * a) Some memblock allocations, such as for the crashkernel area, are
877  *    effectively unused by the kernel, yet they account to "present pages".
878  *    Fortunately, these allocations are comparatively small in relevant setups
879  *    (e.g., fraction of system memory).
880  * b) Some hotplugged memory blocks in virtualized environments, esecially
881  *    hotplugged by virtio-mem, look like they are completely present, however,
882  *    only parts of the memory block are actually currently usable.
883  *    "present pages" is an upper limit that can get reached at runtime. As
884  *    we base our calculations on KERNEL_EARLY, this is not an issue.
885  */
886 static struct zone *auto_movable_zone_for_pfn(int nid,
887                                               struct memory_group *group,
888                                               unsigned long pfn,
889                                               unsigned long nr_pages)
890 {
891         unsigned long online_pages = 0, max_pages, end_pfn;
892         struct page *page;
893
894         if (!auto_movable_ratio)
895                 goto kernel_zone;
896
897         if (group && !group->is_dynamic) {
898                 max_pages = group->s.max_pages;
899                 online_pages = group->present_movable_pages;
900
901                 /* If anything is !MOVABLE online the rest !MOVABLE. */
902                 if (group->present_kernel_pages)
903                         goto kernel_zone;
904         } else if (!group || group->d.unit_pages == nr_pages) {
905                 max_pages = nr_pages;
906         } else {
907                 max_pages = group->d.unit_pages;
908                 /*
909                  * Take a look at all online sections in the current unit.
910                  * We can safely assume that all pages within a section belong
911                  * to the same zone, because dynamic memory groups only deal
912                  * with hotplugged memory.
913                  */
914                 pfn = ALIGN_DOWN(pfn, group->d.unit_pages);
915                 end_pfn = pfn + group->d.unit_pages;
916                 for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
917                         page = pfn_to_online_page(pfn);
918                         if (!page)
919                                 continue;
920                         /* If anything is !MOVABLE online the rest !MOVABLE. */
921                         if (page_zonenum(page) != ZONE_MOVABLE)
922                                 goto kernel_zone;
923                         online_pages += PAGES_PER_SECTION;
924                 }
925         }
926
927         /*
928          * Online MOVABLE if we could *currently* online all remaining parts
929          * MOVABLE. We expect to (add+) online them immediately next, so if
930          * nobody interferes, all will be MOVABLE if possible.
931          */
932         nr_pages = max_pages - online_pages;
933         if (!auto_movable_can_online_movable(NUMA_NO_NODE, group, nr_pages))
934                 goto kernel_zone;
935
936 #ifdef CONFIG_NUMA
937         if (auto_movable_numa_aware &&
938             !auto_movable_can_online_movable(nid, group, nr_pages))
939                 goto kernel_zone;
940 #endif /* CONFIG_NUMA */
941
942         return &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
943 kernel_zone:
944         return default_kernel_zone_for_pfn(nid, pfn, nr_pages);
945 }
946
947 static inline struct zone *default_zone_for_pfn(int nid, unsigned long start_pfn,
948                 unsigned long nr_pages)
949 {
950         struct zone *kernel_zone = default_kernel_zone_for_pfn(nid, start_pfn,
951                         nr_pages);
952         struct zone *movable_zone = &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
953         bool in_kernel = zone_intersects(kernel_zone, start_pfn, nr_pages);
954         bool in_movable = zone_intersects(movable_zone, start_pfn, nr_pages);
955
956         /*
957          * We inherit the existing zone in a simple case where zones do not
958          * overlap in the given range
959          */
960         if (in_kernel ^ in_movable)
961                 return (in_kernel) ? kernel_zone : movable_zone;
962
963         /*
964          * If the range doesn't belong to any zone or two zones overlap in the
965          * given range then we use movable zone only if movable_node is
966          * enabled because we always online to a kernel zone by default.
967          */
968         return movable_node_enabled ? movable_zone : kernel_zone;
969 }
970
971 struct zone *zone_for_pfn_range(int online_type, int nid,
972                 struct memory_group *group, unsigned long start_pfn,
973                 unsigned long nr_pages)
974 {
975         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL)
976                 return default_kernel_zone_for_pfn(nid, start_pfn, nr_pages);
977
978         if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE)
979                 return &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
980
981         if (online_policy == ONLINE_POLICY_AUTO_MOVABLE)
982                 return auto_movable_zone_for_pfn(nid, group, start_pfn, nr_pages);
983
984         return default_zone_for_pfn(nid, start_pfn, nr_pages);
985 }
986
987 /*
988  * This function should only be called by memory_block_{online,offline},
989  * and {online,offline}_pages.
990  */
991 void adjust_present_page_count(struct page *page, struct memory_group *group,
992                                long nr_pages)
993 {
994         struct zone *zone = page_zone(page);
995         const bool movable = zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE;
996
997         /*
998          * We only support onlining/offlining/adding/removing of complete
999          * memory blocks; therefore, either all is either early or hotplugged.
1000          */
1001         if (early_section(__pfn_to_section(page_to_pfn(page))))
1002                 zone->present_early_pages += nr_pages;
1003         zone->present_pages += nr_pages;
1004         zone->zone_pgdat->node_present_pages += nr_pages;
1005
1006         if (group && movable)
1007                 group->present_movable_pages += nr_pages;
1008         else if (group && !movable)
1009                 group->present_kernel_pages += nr_pages;
1010 }
1011
1012 int mhp_init_memmap_on_memory(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
1013                               struct zone *zone)
1014 {
1015         unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
1016         int ret;
1017
1018         ret = kasan_add_zero_shadow(__va(PFN_PHYS(pfn)), PFN_PHYS(nr_pages));
1019         if (ret)
1020                 return ret;
1021
1022         move_pfn_range_to_zone(zone, pfn, nr_pages, NULL, MIGRATE_UNMOVABLE);
1023
1024         /*
1025          * It might be that the vmemmap_pages fully span sections. If that is
1026          * the case, mark those sections online here as otherwise they will be
1027          * left offline.
1028          */
1029         if (nr_pages >= PAGES_PER_SECTION)
1030                 online_mem_sections(pfn, ALIGN_DOWN(end_pfn, PAGES_PER_SECTION));
1031
1032         return ret;
1033 }
1034
1035 void mhp_deinit_memmap_on_memory(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages)
1036 {
1037         unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
1038
1039         /*
1040          * It might be that the vmemmap_pages fully span sections. If that is
1041          * the case, mark those sections offline here as otherwise they will be
1042          * left online.
1043          */
1044         if (nr_pages >= PAGES_PER_SECTION)
1045                 offline_mem_sections(pfn, ALIGN_DOWN(end_pfn, PAGES_PER_SECTION));
1046
1047         /*
1048          * The pages associated with this vmemmap have been offlined, so
1049          * we can reset its state here.
1050          */
1051         remove_pfn_range_from_zone(page_zone(pfn_to_page(pfn)), pfn, nr_pages);
1052         kasan_remove_zero_shadow(__va(PFN_PHYS(pfn)), PFN_PHYS(nr_pages));
1053 }
1054
1055 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
1056                        struct zone *zone, struct memory_group *group)
1057 {
1058         unsigned long flags;
1059         int need_zonelists_rebuild = 0;
1060         const int nid = zone_to_nid(zone);
1061         int ret;
1062         struct memory_notify arg;
1063
1064         /*
1065          * {on,off}lining is constrained to full memory sections (or more
1066          * precisely to memory blocks from the user space POV).
1067          * memmap_on_memory is an exception because it reserves initial part
1068          * of the physical memory space for vmemmaps. That space is pageblock
1069          * aligned.
1070          */
1071         if (WARN_ON_ONCE(!nr_pages ||
1072                          !IS_ALIGNED(pfn, pageblock_nr_pages) ||
1073                          !IS_ALIGNED(pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION)))
1074                 return -EINVAL;
1075
1076         mem_hotplug_begin();
1077
1078         /* associate pfn range with the zone */
1079         move_pfn_range_to_zone(zone, pfn, nr_pages, NULL, MIGRATE_ISOLATE);
1080
1081         arg.start_pfn = pfn;
1082         arg.nr_pages = nr_pages;
1083         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
1084
1085         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
1086         ret = notifier_to_errno(ret);
1087         if (ret)
1088                 goto failed_addition;
1089
1090         /*
1091          * Fixup the number of isolated pageblocks before marking the sections
1092          * onlining, such that undo_isolate_page_range() works correctly.
1093          */
1094         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1095         zone->nr_isolate_pageblock += nr_pages / pageblock_nr_pages;
1096         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1097
1098         /*
1099          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
1100          * This means the page allocator ignores this zone.
1101          * So, zonelist must be updated after online.
1102          */
1103         if (!populated_zone(zone)) {
1104                 need_zonelists_rebuild = 1;
1105                 setup_zone_pageset(zone);
1106         }
1107
1108         online_pages_range(pfn, nr_pages);
1109         adjust_present_page_count(pfn_to_page(pfn), group, nr_pages);
1110
1111         node_states_set_node(nid, &arg);
1112         if (need_zonelists_rebuild)
1113                 build_all_zonelists(NULL);
1114
1115         /* Basic onlining is complete, allow allocation of onlined pages. */
1116         undo_isolate_page_range(pfn, pfn + nr_pages, MIGRATE_MOVABLE);
1117
1118         /*
1119          * Freshly onlined pages aren't shuffled (e.g., all pages are placed to
1120          * the tail of the freelist when undoing isolation). Shuffle the whole
1121          * zone to make sure the just onlined pages are properly distributed
1122          * across the whole freelist - to create an initial shuffle.
1123          */
1124         shuffle_zone(zone);
1125
1126         /* reinitialise watermarks and update pcp limits */
1127         init_per_zone_wmark_min();
1128
1129         kswapd_run(nid);
1130         kcompactd_run(nid);
1131
1132         writeback_set_ratelimit();
1133
1134         memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
1135         mem_hotplug_done();
1136         return 0;
1137
1138 failed_addition:
1139         pr_debug("online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1140                  (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
1141                  (((unsigned long long) pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1);
1142         memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
1143         remove_pfn_range_from_zone(zone, pfn, nr_pages);
1144         mem_hotplug_done();
1145         return ret;
1146 }
1147
1148 static void reset_node_present_pages(pg_data_t *pgdat)
1149 {
1150         struct zone *z;
1151
1152         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
1153                 z->present_pages = 0;
1154
1155         pgdat->node_present_pages = 0;
1156 }
1157
1158 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1159 static pg_data_t __ref *hotadd_init_pgdat(int nid)
1160 {
1161         struct pglist_data *pgdat;
1162
1163         /*
1164          * NODE_DATA is preallocated (free_area_init) but its internal
1165          * state is not allocated completely. Add missing pieces.
1166          * Completely offline nodes stay around and they just need
1167          * reintialization.
1168          */
1169         pgdat = NODE_DATA(nid);
1170
1171         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
1172         free_area_init_core_hotplug(pgdat);
1173
1174         /*
1175          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
1176          * to access not-initialized zonelist, build here.
1177          */
1178         build_all_zonelists(pgdat);
1179
1180         /*
1181          * When memory is hot-added, all the memory is in offline state. So
1182          * clear all zones' present_pages because they will be updated in
1183          * online_pages() and offline_pages().
1184          * TODO: should be in free_area_init_core_hotplug?
1185          */
1186         reset_node_managed_pages(pgdat);
1187         reset_node_present_pages(pgdat);
1188
1189         return pgdat;
1190 }
1191
1192 /*
1193  * __try_online_node - online a node if offlined
1194  * @nid: the node ID
1195  * @set_node_online: Whether we want to online the node
1196  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1197  *
1198  * Returns:
1199  * 1 -> a new node has been allocated
1200  * 0 -> the node is already online
1201  * -ENOMEM -> the node could not be allocated
1202  */
1203 static int __try_online_node(int nid, bool set_node_online)
1204 {
1205         pg_data_t *pgdat;
1206         int ret = 1;
1207
1208         if (node_online(nid))
1209                 return 0;
1210
1211         pgdat = hotadd_init_pgdat(nid);
1212         if (!pgdat) {
1213                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
1214                 ret = -ENOMEM;
1215                 goto out;
1216         }
1217
1218         if (set_node_online) {
1219                 node_set_online(nid);
1220                 ret = register_one_node(nid);
1221                 BUG_ON(ret);
1222         }
1223 out:
1224         return ret;
1225 }
1226
1227 /*
1228  * Users of this function always want to online/register the node
1229  */
1230 int try_online_node(int nid)
1231 {
1232         int ret;
1233
1234         mem_hotplug_begin();
1235         ret =  __try_online_node(nid, true);
1236         mem_hotplug_done();
1237         return ret;
1238 }
1239
1240 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1241 {
1242         /* memory range must be block size aligned */
1243         if (!size || !IS_ALIGNED(start, memory_block_size_bytes()) ||
1244             !IS_ALIGNED(size, memory_block_size_bytes())) {
1245                 pr_err("Block size [%#lx] unaligned hotplug range: start %#llx, size %#llx",
1246                        memory_block_size_bytes(), start, size);
1247                 return -EINVAL;
1248         }
1249
1250         return 0;
1251 }
1252
1253 static int online_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1254 {
1255         mem->online_type = mhp_default_online_type;
1256         return device_online(&mem->dev);
1257 }
1258
1259 bool mhp_supports_memmap_on_memory(unsigned long size)
1260 {
1261         unsigned long nr_vmemmap_pages = size / PAGE_SIZE;
1262         unsigned long vmemmap_size = nr_vmemmap_pages * sizeof(struct page);
1263         unsigned long remaining_size = size - vmemmap_size;
1264
1265         /*
1266          * Besides having arch support and the feature enabled at runtime, we
1267          * need a few more assumptions to hold true:
1268          *
1269          * a) We span a single memory block: memory onlining/offlinin;g happens
1270          *    in memory block granularity. We don't want the vmemmap of online
1271          *    memory blocks to reside on offline memory blocks. In the future,
1272          *    we might want to support variable-sized memory blocks to make the
1273          *    feature more versatile.
1274          *
1275          * b) The vmemmap pages span complete PMDs: We don't want vmemmap code
1276          *    to populate memory from the altmap for unrelated parts (i.e.,
1277          *    other memory blocks)
1278          *
1279          * c) The vmemmap pages (and thereby the pages that will be exposed to
1280          *    the buddy) have to cover full pageblocks: memory onlining/offlining
1281          *    code requires applicable ranges to be page-aligned, for example, to
1282          *    set the migratetypes properly.
1283          *
1284          * TODO: Although we have a check here to make sure that vmemmap pages
1285          *       fully populate a PMD, it is not the right place to check for
1286          *       this. A much better solution involves improving vmemmap code
1287          *       to fallback to base pages when trying to populate vmemmap using
1288          *       altmap as an alternative source of memory, and we do not exactly
1289          *       populate a single PMD.
1290          */
1291         return memmap_on_memory &&
1292                !hugetlb_free_vmemmap_enabled() &&
1293                IS_ENABLED(CONFIG_MHP_MEMMAP_ON_MEMORY) &&
1294                size == memory_block_size_bytes() &&
1295                IS_ALIGNED(vmemmap_size, PMD_SIZE) &&
1296                IS_ALIGNED(remaining_size, (pageblock_nr_pages << PAGE_SHIFT));
1297 }
1298
1299 /*
1300  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1301  * and online/offline operations (triggered e.g. by sysfs).
1302  *
1303  * we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1304  */
1305 int __ref add_memory_resource(int nid, struct resource *res, mhp_t mhp_flags)
1306 {
1307         struct mhp_params params = { .pgprot = pgprot_mhp(PAGE_KERNEL) };
1308         enum memblock_flags memblock_flags = MEMBLOCK_NONE;
1309         struct vmem_altmap mhp_altmap = {};
1310         struct memory_group *group = NULL;
1311         u64 start, size;
1312         bool new_node = false;
1313         int ret;
1314
1315         start = res->start;
1316         size = resource_size(res);
1317
1318         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1319         if (ret)
1320                 return ret;
1321
1322         if (mhp_flags & MHP_NID_IS_MGID) {
1323                 group = memory_group_find_by_id(nid);
1324                 if (!group)
1325                         return -EINVAL;
1326                 nid = group->nid;
1327         }
1328
1329         if (!node_possible(nid)) {
1330                 WARN(1, "node %d was absent from the node_possible_map\n", nid);
1331                 return -EINVAL;
1332         }
1333
1334         mem_hotplug_begin();
1335
1336         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK)) {
1337                 if (res->flags & IORESOURCE_SYSRAM_DRIVER_MANAGED)
1338                         memblock_flags = MEMBLOCK_DRIVER_MANAGED;
1339                 ret = memblock_add_node(start, size, nid, memblock_flags);
1340                 if (ret)
1341                         goto error_mem_hotplug_end;
1342         }
1343
1344         ret = __try_online_node(nid, false);
1345         if (ret < 0)
1346                 goto error;
1347         new_node = ret;
1348
1349         /*
1350          * Self hosted memmap array
1351          */
1352         if (mhp_flags & MHP_MEMMAP_ON_MEMORY) {
1353                 if (!mhp_supports_memmap_on_memory(size)) {
1354                         ret = -EINVAL;
1355                         goto error;
1356                 }
1357                 mhp_altmap.free = PHYS_PFN(size);
1358                 mhp_altmap.base_pfn = PHYS_PFN(start);
1359                 params.altmap = &mhp_altmap;
1360         }
1361
1362         /* call arch's memory hotadd */
1363         ret = arch_add_memory(nid, start, size, &params);
1364         if (ret < 0)
1365                 goto error;
1366
1367         /* create memory block devices after memory was added */
1368         ret = create_memory_block_devices(start, size, mhp_altmap.alloc,
1369                                           group);
1370         if (ret) {
1371                 arch_remove_memory(start, size, NULL);
1372                 goto error;
1373         }
1374
1375         if (new_node) {
1376                 /* If sysfs file of new node can't be created, cpu on the node
1377                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1378                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1379                  * We online node here. We can't roll back from here.
1380                  */
1381                 node_set_online(nid);
1382                 ret = __register_one_node(nid);
1383                 BUG_ON(ret);
1384         }
1385
1386         register_memory_blocks_under_node(nid, PFN_DOWN(start),
1387                                           PFN_UP(start + size - 1),
1388                                           MEMINIT_HOTPLUG);
1389
1390         /* create new memmap entry */
1391         if (!strcmp(res->name, "System RAM"))
1392                 firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1393
1394         /* device_online() will take the lock when calling online_pages() */
1395         mem_hotplug_done();
1396
1397         /*
1398          * In case we're allowed to merge the resource, flag it and trigger
1399          * merging now that adding succeeded.
1400          */
1401         if (mhp_flags & MHP_MERGE_RESOURCE)
1402                 merge_system_ram_resource(res);
1403
1404         /* online pages if requested */
1405         if (mhp_default_online_type != MMOP_OFFLINE)
1406                 walk_memory_blocks(start, size, NULL, online_memory_block);
1407
1408         return ret;
1409 error:
1410         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK))
1411                 memblock_remove(start, size);
1412 error_mem_hotplug_end:
1413         mem_hotplug_done();
1414         return ret;
1415 }
1416
1417 /* requires device_hotplug_lock, see add_memory_resource() */
1418 int __ref __add_memory(int nid, u64 start, u64 size, mhp_t mhp_flags)
1419 {
1420         struct resource *res;
1421         int ret;
1422
1423         res = register_memory_resource(start, size, "System RAM");
1424         if (IS_ERR(res))
1425                 return PTR_ERR(res);
1426
1427         ret = add_memory_resource(nid, res, mhp_flags);
1428         if (ret < 0)
1429                 release_memory_resource(res);
1430         return ret;
1431 }
1432
1433 int add_memory(int nid, u64 start, u64 size, mhp_t mhp_flags)
1434 {
1435         int rc;
1436
1437         lock_device_hotplug();
1438         rc = __add_memory(nid, start, size, mhp_flags);
1439         unlock_device_hotplug();
1440
1441         return rc;
1442 }
1443 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1444
1445 /*
1446  * Add special, driver-managed memory to the system as system RAM. Such
1447  * memory is not exposed via the raw firmware-provided memmap as system
1448  * RAM, instead, it is detected and added by a driver - during cold boot,
1449  * after a reboot, and after kexec.
1450  *
1451  * Reasons why this memory should not be used for the initial memmap of a
1452  * kexec kernel or for placing kexec images:
1453  * - The booting kernel is in charge of determining how this memory will be
1454  *   used (e.g., use persistent memory as system RAM)
1455  * - Coordination with a hypervisor is required before this memory
1456  *   can be used (e.g., inaccessible parts).
1457  *
1458  * For this memory, no entries in /sys/firmware/memmap ("raw firmware-provided
1459  * memory map") are created. Also, the created memory resource is flagged
1460  * with IORESOURCE_SYSRAM_DRIVER_MANAGED, so in-kernel users can special-case
1461  * this memory as well (esp., not place kexec images onto it).
1462  *
1463  * The resource_name (visible via /proc/iomem) has to have the format
1464  * "System RAM ($DRIVER)".
1465  */
1466 int add_memory_driver_managed(int nid, u64 start, u64 size,
1467                               const char *resource_name, mhp_t mhp_flags)
1468 {
1469         struct resource *res;
1470         int rc;
1471
1472         if (!resource_name ||
1473             strstr(resource_name, "System RAM (") != resource_name ||
1474             resource_name[strlen(resource_name) - 1] != ')')
1475                 return -EINVAL;
1476
1477         lock_device_hotplug();
1478
1479         res = register_memory_resource(start, size, resource_name);
1480         if (IS_ERR(res)) {
1481                 rc = PTR_ERR(res);
1482                 goto out_unlock;
1483         }
1484
1485         rc = add_memory_resource(nid, res, mhp_flags);
1486         if (rc < 0)
1487                 release_memory_resource(res);
1488
1489 out_unlock:
1490         unlock_device_hotplug();
1491         return rc;
1492 }
1493 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory_driver_managed);
1494
1495 /*
1496  * Platforms should define arch_get_mappable_range() that provides
1497  * maximum possible addressable physical memory range for which the
1498  * linear mapping could be created. The platform returned address
1499  * range must adhere to these following semantics.
1500  *
1501  * - range.start <= range.end
1502  * - Range includes both end points [range.start..range.end]
1503  *
1504  * There is also a fallback definition provided here, allowing the
1505  * entire possible physical address range in case any platform does
1506  * not define arch_get_mappable_range().
1507  */
1508 struct range __weak arch_get_mappable_range(void)
1509 {
1510         struct range mhp_range = {
1511                 .start = 0UL,
1512                 .end = -1ULL,
1513         };
1514         return mhp_range;
1515 }
1516
1517 struct range mhp_get_pluggable_range(bool need_mapping)
1518 {
1519         const u64 max_phys = (1ULL << MAX_PHYSMEM_BITS) - 1;
1520         struct range mhp_range;
1521
1522         if (need_mapping) {
1523                 mhp_range = arch_get_mappable_range();
1524                 if (mhp_range.start > max_phys) {
1525                         mhp_range.start = 0;
1526                         mhp_range.end = 0;
1527                 }
1528                 mhp_range.end = min_t(u64, mhp_range.end, max_phys);
1529         } else {
1530                 mhp_range.start = 0;
1531                 mhp_range.end = max_phys;
1532         }
1533         return mhp_range;
1534 }
1535 EXPORT_SYMBOL_GPL(mhp_get_pluggable_range);
1536
1537 bool mhp_range_allowed(u64 start, u64 size, bool need_mapping)
1538 {
1539         struct range mhp_range = mhp_get_pluggable_range(need_mapping);
1540         u64 end = start + size;
1541
1542         if (start < end && start >= mhp_range.start && (end - 1) <= mhp_range.end)
1543                 return true;
1544
1545         pr_warn("Hotplug memory [%#llx-%#llx] exceeds maximum addressable range [%#llx-%#llx]\n",
1546                 start, end, mhp_range.start, mhp_range.end);
1547         return false;
1548 }
1549
1550 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1551 /*
1552  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages,
1553  * non-lru movable pages and hugepages). Will skip over most unmovable
1554  * pages (esp., pages that can be skipped when offlining), but bail out on
1555  * definitely unmovable pages.
1556  *
1557  * Returns:
1558  *      0 in case a movable page is found and movable_pfn was updated.
1559  *      -ENOENT in case no movable page was found.
1560  *      -EBUSY in case a definitely unmovable page was found.
1561  */
1562 static int scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end,
1563                               unsigned long *movable_pfn)
1564 {
1565         unsigned long pfn;
1566
1567         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1568                 struct page *page, *head;
1569                 unsigned long skip;
1570
1571                 if (!pfn_valid(pfn))
1572                         continue;
1573                 page = pfn_to_page(pfn);
1574                 if (PageLRU(page))
1575                         goto found;
1576                 if (__PageMovable(page))
1577                         goto found;
1578
1579                 /*
1580                  * PageOffline() pages that are not marked __PageMovable() and
1581                  * have a reference count > 0 (after MEM_GOING_OFFLINE) are
1582                  * definitely unmovable. If their reference count would be 0,
1583                  * they could at least be skipped when offlining memory.
1584                  */
1585                 if (PageOffline(page) && page_count(page))
1586                         return -EBUSY;
1587
1588                 if (!PageHuge(page))
1589                         continue;
1590                 head = compound_head(page);
1591                 /*
1592                  * This test is racy as we hold no reference or lock.  The
1593                  * hugetlb page could have been free'ed and head is no longer
1594                  * a hugetlb page before the following check.  In such unlikely
1595                  * cases false positives and negatives are possible.  Calling
1596                  * code must deal with these scenarios.
1597                  */
1598                 if (HPageMigratable(head))
1599                         goto found;
1600                 skip = compound_nr(head) - (page - head);
1601                 pfn += skip - 1;
1602         }
1603         return -ENOENT;
1604 found:
1605         *movable_pfn = pfn;
1606         return 0;
1607 }
1608
1609 static int
1610 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1611 {
1612         unsigned long pfn;
1613         struct page *page, *head;
1614         int ret = 0;
1615         LIST_HEAD(source);
1616         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(migrate_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1617                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1618
1619         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1620                 struct folio *folio;
1621
1622                 if (!pfn_valid(pfn))
1623                         continue;
1624                 page = pfn_to_page(pfn);
1625                 folio = page_folio(page);
1626                 head = &folio->page;
1627
1628                 if (PageHuge(page)) {
1629                         pfn = page_to_pfn(head) + compound_nr(head) - 1;
1630                         isolate_huge_page(head, &source);
1631                         continue;
1632                 } else if (PageTransHuge(page))
1633                         pfn = page_to_pfn(head) + thp_nr_pages(page) - 1;
1634
1635                 /*
1636                  * HWPoison pages have elevated reference counts so the migration would
1637                  * fail on them. It also doesn't make any sense to migrate them in the
1638                  * first place. Still try to unmap such a page in case it is still mapped
1639                  * (e.g. current hwpoison implementation doesn't unmap KSM pages but keep
1640                  * the unmap as the catch all safety net).
1641                  */
1642                 if (PageHWPoison(page)) {
1643                         if (WARN_ON(folio_test_lru(folio)))
1644                                 folio_isolate_lru(folio);
1645                         if (folio_mapped(folio))
1646                                 try_to_unmap(folio, TTU_IGNORE_MLOCK);
1647                         continue;
1648                 }
1649
1650                 if (!get_page_unless_zero(page))
1651                         continue;
1652                 /*
1653                  * We can skip free pages. And we can deal with pages on
1654                  * LRU and non-lru movable pages.
1655                  */
1656                 if (PageLRU(page))
1657                         ret = isolate_lru_page(page);
1658                 else
1659                         ret = isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
1660                 if (!ret) { /* Success */
1661                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1662                         if (!__PageMovable(page))
1663                                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1664                                                     page_is_file_lru(page));
1665
1666                 } else {
1667                         if (__ratelimit(&migrate_rs)) {
1668                                 pr_warn("failed to isolate pfn %lx\n", pfn);
1669                                 dump_page(page, "isolation failed");
1670                         }
1671                 }
1672                 put_page(page);
1673         }
1674         if (!list_empty(&source)) {
1675                 nodemask_t nmask = node_states[N_MEMORY];
1676                 struct migration_target_control mtc = {
1677                         .nmask = &nmask,
1678                         .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1679                 };
1680
1681                 /*
1682                  * We have checked that migration range is on a single zone so
1683                  * we can use the nid of the first page to all the others.
1684                  */
1685                 mtc.nid = page_to_nid(list_first_entry(&source, struct page, lru));
1686
1687                 /*
1688                  * try to allocate from a different node but reuse this node
1689                  * if there are no other online nodes to be used (e.g. we are
1690                  * offlining a part of the only existing node)
1691                  */
1692                 node_clear(mtc.nid, nmask);
1693                 if (nodes_empty(nmask))
1694                         node_set(mtc.nid, nmask);
1695                 ret = migrate_pages(&source, alloc_migration_target, NULL,
1696                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG, NULL);
1697                 if (ret) {
1698                         list_for_each_entry(page, &source, lru) {
1699                                 if (__ratelimit(&migrate_rs)) {
1700                                         pr_warn("migrating pfn %lx failed ret:%d\n",
1701                                                 page_to_pfn(page), ret);
1702                                         dump_page(page, "migration failure");
1703                                 }
1704                         }
1705                         putback_movable_pages(&source);
1706                 }
1707         }
1708
1709         return ret;
1710 }
1711
1712 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1713 {
1714         movable_node_enabled = true;
1715         return 0;
1716 }
1717 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1718
1719 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1720 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1721                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1722 {
1723         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1724         unsigned long present_pages = 0;
1725         enum zone_type zt;
1726
1727         arg->status_change_nid = NUMA_NO_NODE;
1728         arg->status_change_nid_normal = NUMA_NO_NODE;
1729
1730         /*
1731          * Check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1732          * If the memory to be offline is within the range
1733          * [0..ZONE_NORMAL], and it is the last present memory there,
1734          * the zones in that range will become empty after the offlining,
1735          * thus we can determine that we need to clear the node from
1736          * node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1737          */
1738         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1739                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1740         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && nr_pages >= present_pages)
1741                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1742
1743         /*
1744          * We have accounted the pages from [0..ZONE_NORMAL); ZONE_HIGHMEM
1745          * does not apply as we don't support 32bit.
1746          * Here we count the possible pages from ZONE_MOVABLE.
1747          * If after having accounted all the pages, we see that the nr_pages
1748          * to be offlined is over or equal to the accounted pages,
1749          * we know that the node will become empty, and so, we can clear
1750          * it for N_MEMORY as well.
1751          */
1752         present_pages += pgdat->node_zones[ZONE_MOVABLE].present_pages;
1753
1754         if (nr_pages >= present_pages)
1755                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1756 }
1757
1758 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1759 {
1760         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1761                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1762
1763         if (arg->status_change_nid >= 0)
1764                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1765 }
1766
1767 static int count_system_ram_pages_cb(unsigned long start_pfn,
1768                                      unsigned long nr_pages, void *data)
1769 {
1770         unsigned long *nr_system_ram_pages = data;
1771
1772         *nr_system_ram_pages += nr_pages;
1773         return 0;
1774 }
1775
1776 int __ref offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1777                         struct zone *zone, struct memory_group *group)
1778 {
1779         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
1780         unsigned long pfn, system_ram_pages = 0;
1781         const int node = zone_to_nid(zone);
1782         unsigned long flags;
1783         struct memory_notify arg;
1784         char *reason;
1785         int ret;
1786
1787         /*
1788          * {on,off}lining is constrained to full memory sections (or more
1789          * precisely to memory blocks from the user space POV).
1790          * memmap_on_memory is an exception because it reserves initial part
1791          * of the physical memory space for vmemmaps. That space is pageblock
1792          * aligned.
1793          */
1794         if (WARN_ON_ONCE(!nr_pages ||
1795                          !IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages) ||
1796                          !IS_ALIGNED(start_pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION)))
1797                 return -EINVAL;
1798
1799         mem_hotplug_begin();
1800
1801         /*
1802          * Don't allow to offline memory blocks that contain holes.
1803          * Consequently, memory blocks with holes can never get onlined
1804          * via the hotplug path - online_pages() - as hotplugged memory has
1805          * no holes. This way, we e.g., don't have to worry about marking
1806          * memory holes PG_reserved, don't need pfn_valid() checks, and can
1807          * avoid using walk_system_ram_range() later.
1808          */
1809         walk_system_ram_range(start_pfn, nr_pages, &system_ram_pages,
1810                               count_system_ram_pages_cb);
1811         if (system_ram_pages != nr_pages) {
1812                 ret = -EINVAL;
1813                 reason = "memory holes";
1814                 goto failed_removal;
1815         }
1816
1817         /*
1818          * We only support offlining of memory blocks managed by a single zone,
1819          * checked by calling code. This is just a sanity check that we might
1820          * want to remove in the future.
1821          */
1822         if (WARN_ON_ONCE(page_zone(pfn_to_page(start_pfn)) != zone ||
1823                          page_zone(pfn_to_page(end_pfn - 1)) != zone)) {
1824                 ret = -EINVAL;
1825                 reason = "multizone range";
1826                 goto failed_removal;
1827         }
1828
1829         /*
1830          * Disable pcplists so that page isolation cannot race with freeing
1831          * in a way that pages from isolated pageblock are left on pcplists.
1832          */
1833         zone_pcp_disable(zone);
1834         lru_cache_disable();
1835
1836         /* set above range as isolated */
1837         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1838                                        MIGRATE_MOVABLE,
1839                                        MEMORY_OFFLINE | REPORT_FAILURE);
1840         if (ret) {
1841                 reason = "failure to isolate range";
1842                 goto failed_removal_pcplists_disabled;
1843         }
1844
1845         arg.start_pfn = start_pfn;
1846         arg.nr_pages = nr_pages;
1847         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1848
1849         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1850         ret = notifier_to_errno(ret);
1851         if (ret) {
1852                 reason = "notifier failure";
1853                 goto failed_removal_isolated;
1854         }
1855
1856         do {
1857                 pfn = start_pfn;
1858                 do {
1859                         if (signal_pending(current)) {
1860                                 ret = -EINTR;
1861                                 reason = "signal backoff";
1862                                 goto failed_removal_isolated;
1863                         }
1864
1865                         cond_resched();
1866
1867                         ret = scan_movable_pages(pfn, end_pfn, &pfn);
1868                         if (!ret) {
1869                                 /*
1870                                  * TODO: fatal migration failures should bail
1871                                  * out
1872                                  */
1873                                 do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1874                         }
1875                 } while (!ret);
1876
1877                 if (ret != -ENOENT) {
1878                         reason = "unmovable page";
1879                         goto failed_removal_isolated;
1880                 }
1881
1882                 /*
1883                  * Dissolve free hugepages in the memory block before doing
1884                  * offlining actually in order to make hugetlbfs's object
1885                  * counting consistent.
1886                  */
1887                 ret = dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1888                 if (ret) {
1889                         reason = "failure to dissolve huge pages";
1890                         goto failed_removal_isolated;
1891                 }
1892
1893                 ret = test_pages_isolated(start_pfn, end_pfn, MEMORY_OFFLINE);
1894
1895         } while (ret);
1896
1897         /* Mark all sections offline and remove free pages from the buddy. */
1898         __offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1899         pr_debug("Offlined Pages %ld\n", nr_pages);
1900
1901         /*
1902          * The memory sections are marked offline, and the pageblock flags
1903          * effectively stale; nobody should be touching them. Fixup the number
1904          * of isolated pageblocks, memory onlining will properly revert this.
1905          */
1906         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1907         zone->nr_isolate_pageblock -= nr_pages / pageblock_nr_pages;
1908         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1909
1910         lru_cache_enable();
1911         zone_pcp_enable(zone);
1912
1913         /* removal success */
1914         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -nr_pages);
1915         adjust_present_page_count(pfn_to_page(start_pfn), group, -nr_pages);
1916
1917         /* reinitialise watermarks and update pcp limits */
1918         init_per_zone_wmark_min();
1919
1920         if (!populated_zone(zone)) {
1921                 zone_pcp_reset(zone);
1922                 build_all_zonelists(NULL);
1923         }
1924
1925         node_states_clear_node(node, &arg);
1926         if (arg.status_change_nid >= 0) {
1927                 kswapd_stop(node);
1928                 kcompactd_stop(node);
1929         }
1930
1931         writeback_set_ratelimit();
1932
1933         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1934         remove_pfn_range_from_zone(zone, start_pfn, nr_pages);
1935         mem_hotplug_done();
1936         return 0;
1937
1938 failed_removal_isolated:
1939         /* pushback to free area */
1940         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1941         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1942 failed_removal_pcplists_disabled:
1943         lru_cache_enable();
1944         zone_pcp_enable(zone);
1945 failed_removal:
1946         pr_debug("memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed due to %s\n",
1947                  (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1948                  ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1,
1949                  reason);
1950         mem_hotplug_done();
1951         return ret;
1952 }
1953
1954 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1955 {
1956         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
1957         int *nid = arg;
1958
1959         *nid = mem->nid;
1960         if (unlikely(ret)) {
1961                 phys_addr_t beginpa, endpa;
1962
1963                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
1964                 endpa = beginpa + memory_block_size_bytes() - 1;
1965                 pr_warn("removing memory fails, because memory [%pa-%pa] is onlined\n",
1966                         &beginpa, &endpa);
1967
1968                 return -EBUSY;
1969         }
1970         return 0;
1971 }
1972
1973 static int get_nr_vmemmap_pages_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1974 {
1975         /*
1976          * If not set, continue with the next block.
1977          */
1978         return mem->nr_vmemmap_pages;
1979 }
1980
1981 static int check_cpu_on_node(int nid)
1982 {
1983         int cpu;
1984
1985         for_each_present_cpu(cpu) {
1986                 if (cpu_to_node(cpu) == nid)
1987                         /*
1988                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
1989                          * offline this node.
1990                          */
1991                         return -EBUSY;
1992         }
1993
1994         return 0;
1995 }
1996
1997 static int check_no_memblock_for_node_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1998 {
1999         int nid = *(int *)arg;
2000
2001         /*
2002          * If a memory block belongs to multiple nodes, the stored nid is not
2003          * reliable. However, such blocks are always online (e.g., cannot get
2004          * offlined) and, therefore, are still spanned by the node.
2005          */
2006         return mem->nid == nid ? -EEXIST : 0;
2007 }
2008
2009 /**
2010  * try_offline_node
2011  * @nid: the node ID
2012  *
2013  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
2014  *
2015  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2016  * and online/offline operations before this call.
2017  */
2018 void try_offline_node(int nid)
2019 {
2020         int rc;
2021
2022         /*
2023          * If the node still spans pages (especially ZONE_DEVICE), don't
2024          * offline it. A node spans memory after move_pfn_range_to_zone(),
2025          * e.g., after the memory block was onlined.
2026          */
2027         if (node_spanned_pages(nid))
2028                 return;
2029
2030         /*
2031          * Especially offline memory blocks might not be spanned by the
2032          * node. They will get spanned by the node once they get onlined.
2033          * However, they link to the node in sysfs and can get onlined later.
2034          */
2035         rc = for_each_memory_block(&nid, check_no_memblock_for_node_cb);
2036         if (rc)
2037                 return;
2038
2039         if (check_cpu_on_node(nid))
2040                 return;
2041
2042         /*
2043          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
2044          * node now.
2045          */
2046         node_set_offline(nid);
2047         unregister_one_node(nid);
2048 }
2049 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
2050
2051 static int __ref try_remove_memory(u64 start, u64 size)
2052 {
2053         struct vmem_altmap mhp_altmap = {};
2054         struct vmem_altmap *altmap = NULL;
2055         unsigned long nr_vmemmap_pages;
2056         int rc = 0, nid = NUMA_NO_NODE;
2057
2058         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
2059
2060         /*
2061          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
2062          * whether all memory blocks in question are offline and return error
2063          * if this is not the case.
2064          *
2065          * While at it, determine the nid. Note that if we'd have mixed nodes,
2066          * we'd only try to offline the last determined one -- which is good
2067          * enough for the cases we care about.
2068          */
2069         rc = walk_memory_blocks(start, size, &nid, check_memblock_offlined_cb);
2070         if (rc)
2071                 return rc;
2072
2073         /*
2074          * We only support removing memory added with MHP_MEMMAP_ON_MEMORY in
2075          * the same granularity it was added - a single memory block.
2076          */
2077         if (memmap_on_memory) {
2078                 nr_vmemmap_pages = walk_memory_blocks(start, size, NULL,
2079                                                       get_nr_vmemmap_pages_cb);
2080                 if (nr_vmemmap_pages) {
2081                         if (size != memory_block_size_bytes()) {
2082                                 pr_warn("Refuse to remove %#llx - %#llx,"
2083                                         "wrong granularity\n",
2084                                         start, start + size);
2085                                 return -EINVAL;
2086                         }
2087
2088                         /*
2089                          * Let remove_pmd_table->free_hugepage_table do the
2090                          * right thing if we used vmem_altmap when hot-adding
2091                          * the range.
2092                          */
2093                         mhp_altmap.alloc = nr_vmemmap_pages;
2094                         altmap = &mhp_altmap;
2095                 }
2096         }
2097
2098         /* remove memmap entry */
2099         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
2100
2101         /*
2102          * Memory block device removal under the device_hotplug_lock is
2103          * a barrier against racing online attempts.
2104          */
2105         remove_memory_block_devices(start, size);
2106
2107         mem_hotplug_begin();
2108
2109         arch_remove_memory(start, size, altmap);
2110
2111         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK)) {
2112                 memblock_phys_free(start, size);
2113                 memblock_remove(start, size);
2114         }
2115
2116         release_mem_region_adjustable(start, size);
2117
2118         if (nid != NUMA_NO_NODE)
2119                 try_offline_node(nid);
2120
2121         mem_hotplug_done();
2122         return 0;
2123 }
2124
2125 /**
2126  * __remove_memory - Remove memory if every memory block is offline
2127  * @start: physical address of the region to remove
2128  * @size: size of the region to remove
2129  *
2130  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2131  * and online/offline operations before this call, as required by
2132  * try_offline_node().
2133  */
2134 void __remove_memory(u64 start, u64 size)
2135 {
2136
2137         /*
2138          * trigger BUG() if some memory is not offlined prior to calling this
2139          * function
2140          */
2141         if (try_remove_memory(start, size))
2142                 BUG();
2143 }
2144
2145 /*
2146  * Remove memory if every memory block is offline, otherwise return -EBUSY is
2147  * some memory is not offline
2148  */
2149 int remove_memory(u64 start, u64 size)
2150 {
2151         int rc;
2152
2153         lock_device_hotplug();
2154         rc = try_remove_memory(start, size);
2155         unlock_device_hotplug();
2156
2157         return rc;
2158 }
2159 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
2160
2161 static int try_offline_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
2162 {
2163         uint8_t online_type = MMOP_ONLINE_KERNEL;
2164         uint8_t **online_types = arg;
2165         struct page *page;
2166         int rc;
2167
2168         /*
2169          * Sense the online_type via the zone of the memory block. Offlining
2170          * with multiple zones within one memory block will be rejected
2171          * by offlining code ... so we don't care about that.
2172          */
2173         page = pfn_to_online_page(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
2174         if (page && zone_idx(page_zone(page)) == ZONE_MOVABLE)
2175                 online_type = MMOP_ONLINE_MOVABLE;
2176
2177         rc = device_offline(&mem->dev);
2178         /*
2179          * Default is MMOP_OFFLINE - change it only if offlining succeeded,
2180          * so try_reonline_memory_block() can do the right thing.
2181          */
2182         if (!rc)
2183                 **online_types = online_type;
2184
2185         (*online_types)++;
2186         /* Ignore if already offline. */
2187         return rc < 0 ? rc : 0;
2188 }
2189
2190 static int try_reonline_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
2191 {
2192         uint8_t **online_types = arg;
2193         int rc;
2194
2195         if (**online_types != MMOP_OFFLINE) {
2196                 mem->online_type = **online_types;
2197                 rc = device_online(&mem->dev);
2198                 if (rc < 0)
2199                         pr_warn("%s: Failed to re-online memory: %d",
2200                                 __func__, rc);
2201         }
2202
2203         /* Continue processing all remaining memory blocks. */
2204         (*online_types)++;
2205         return 0;
2206 }
2207
2208 /*
2209  * Try to offline and remove memory. Might take a long time to finish in case
2210  * memory is still in use. Primarily useful for memory devices that logically
2211  * unplugged all memory (so it's no longer in use) and want to offline + remove
2212  * that memory.
2213  */
2214 int offline_and_remove_memory(u64 start, u64 size)
2215 {
2216         const unsigned long mb_count = size / memory_block_size_bytes();
2217         uint8_t *online_types, *tmp;
2218         int rc;
2219
2220         if (!IS_ALIGNED(start, memory_block_size_bytes()) ||
2221             !IS_ALIGNED(size, memory_block_size_bytes()) || !size)
2222                 return -EINVAL;
2223
2224         /*
2225          * We'll remember the old online type of each memory block, so we can
2226          * try to revert whatever we did when offlining one memory block fails
2227          * after offlining some others succeeded.
2228          */
2229         online_types = kmalloc_array(mb_count, sizeof(*online_types),
2230                                      GFP_KERNEL);
2231         if (!online_types)
2232                 return -ENOMEM;
2233         /*
2234          * Initialize all states to MMOP_OFFLINE, so when we abort processing in
2235          * try_offline_memory_block(), we'll skip all unprocessed blocks in
2236          * try_reonline_memory_block().
2237          */
2238         memset(online_types, MMOP_OFFLINE, mb_count);
2239
2240         lock_device_hotplug();
2241
2242         tmp = online_types;
2243         rc = walk_memory_blocks(start, size, &tmp, try_offline_memory_block);
2244
2245         /*
2246          * In case we succeeded to offline all memory, remove it.
2247          * This cannot fail as it cannot get onlined in the meantime.
2248          */
2249         if (!rc) {
2250                 rc = try_remove_memory(start, size);
2251                 if (rc)
2252                         pr_err("%s: Failed to remove memory: %d", __func__, rc);
2253         }
2254
2255         /*
2256          * Rollback what we did. While memory onlining might theoretically fail
2257          * (nacked by a notifier), it barely ever happens.
2258          */
2259         if (rc) {
2260                 tmp = online_types;
2261                 walk_memory_blocks(start, size, &tmp,
2262                                    try_reonline_memory_block);
2263         }
2264         unlock_device_hotplug();
2265
2266         kfree(online_types);
2267         return rc;
2268 }
2269 EXPORT_SYMBOL_GPL(offline_and_remove_memory);
2270 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */