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/highmem.h>
  25 #include <linux/vmalloc.h>
  26 #include <linux/ioport.h>
  27 #include <linux/delay.h>
  28 #include <linux/migrate.h>
  29 #include <linux/page-isolation.h>
  30 #include <linux/pfn.h>
  31 #include <linux/suspend.h>
  32 #include <linux/mm_inline.h>
  33 #include <linux/firmware-map.h>
  34 #include <linux/stop_machine.h>
  35 #include <linux/hugetlb.h>
  36 #include <linux/memblock.h>
  37 #include <linux/compaction.h>
  38 #include <linux/rmap.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 /*
  56  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
  57  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
  58  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
  59  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
  60  */
  61
  62 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
  63 static DEFINE_MUTEX(online_page_callback_lock);
  64
  65 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(mem_hotplug_lock);
  66
  67 void get_online_mems(void)
  68 {
  69         percpu_down_read(&mem_hotplug_lock);
  70 }
  71
  72 void put_online_mems(void)
  73 {
  74         percpu_up_read(&mem_hotplug_lock);
  75 }
  76
  77 bool movable_node_enabled = false;
  78
  79 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
  80 int mhp_default_online_type = MMOP_OFFLINE;
  81 #else
  82 int mhp_default_online_type = MMOP_ONLINE;
  83 #endif
  84
  85 static int __init setup_memhp_default_state(char *str)
  86 {
  87         const int online_type = mhp_online_type_from_str(str);
  88
  89         if (online_type >= 0)
  90                 mhp_default_online_type = online_type;
  91
  92         return 1;
  93 }
  94 __setup("memhp_default_state=", setup_memhp_default_state);
  95
  96 void mem_hotplug_begin(void)
  97 {
  98         cpus_read_lock();
  99         percpu_down_write(&mem_hotplug_lock);
 100 }
 101
 102 void mem_hotplug_done(void)
 103 {
 104         percpu_up_write(&mem_hotplug_lock);
 105         cpus_read_unlock();
 106 }
 107
 108 u64 max_mem_size = U64_MAX;
 109
 110 /* add this memory to iomem resource */
 111 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size,
 112                                                  const char *resource_name)
 113 {
 114         struct resource *res;
 115         unsigned long flags =  IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 116
 117         if (strcmp(resource_name, "System RAM"))
 118                 flags |= IORESOURCE_SYSRAM_DRIVER_MANAGED;
 119
 120         if (!mhp_range_allowed(start, size, true))
 121                 return ERR_PTR(-E2BIG);
 122
 123         /*
 124          * Make sure value parsed from 'mem=' only restricts memory adding
 125          * while booting, so that memory hotplug won't be impacted. Please
 126          * refer to document of 'mem=' in kernel-parameters.txt for more
 127          * details.
 128          */
 129         if (start + size > max_mem_size && system_state < SYSTEM_RUNNING)
 130                 return ERR_PTR(-E2BIG);
 131
 132         /*
 133          * Request ownership of the new memory range.  This might be
 134          * a child of an existing resource that was present but
 135          * not marked as busy.
 136          */
 137         res = __request_region(&iomem_resource, start, size,
 138                                resource_name, flags);
 139
 140         if (!res) {
 141                 pr_debug("Unable to reserve System RAM region: %016llx->%016llx\n",
 142                                 start, start + size);
 143                 return ERR_PTR(-EEXIST);
 144         }
 145         return res;
 146 }
 147
 148 static void release_memory_resource(struct resource *res)
 149 {
 150         if (!res)
 151                 return;
 152         release_resource(res);
 153         kfree(res);
 154 }
 155
 156 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
 157 void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page,
 158                       unsigned long type)
 159 {
 160         page->freelist = (void *)type;
 161         SetPagePrivate(page);
 162         set_page_private(page, info);
 163         page_ref_inc(page);
 164 }
 165
 166 void put_page_bootmem(struct page *page)
 167 {
 168         unsigned long type;
 169
 170         type = (unsigned long) page->freelist;
 171         BUG_ON(type < MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE ||
 172                type > MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE);
 173
 174         if (page_ref_dec_return(page) == 1) {
 175                 page->freelist = NULL;
 176                 ClearPagePrivate(page);
 177                 set_page_private(page, 0);
 178                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
 179                 free_reserved_page(page);
 180         }
 181 }
 182
 183 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
 184 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 185 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 186 {
 187         unsigned long mapsize, section_nr, i;
 188         struct mem_section *ms;
 189         struct page *page, *memmap;
 190         struct mem_section_usage *usage;
 191
 192         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 193         ms = __nr_to_section(section_nr);
 194
 195         /* Get section's memmap address */
 196         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 197
 198         /*
 199          * Get page for the memmap's phys address
 200          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
 201          */
 202         page = virt_to_page(memmap);
 203         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
 204         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
 205
 206         /* remember memmap's page */
 207         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 208                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
 209
 210         usage = ms->usage;
 211         page = virt_to_page(usage);
 212
 213         mapsize = PAGE_ALIGN(mem_section_usage_size()) >> PAGE_SHIFT;
 214
 215         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 216                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 217
 218 }
 219 #else /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 220 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 221 {
 222         unsigned long mapsize, section_nr, i;
 223         struct mem_section *ms;
 224         struct page *page, *memmap;
 225         struct mem_section_usage *usage;
 226
 227         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 228         ms = __nr_to_section(section_nr);
 229
 230         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 231
 232         register_page_bootmem_memmap(section_nr, memmap, PAGES_PER_SECTION);
 233
 234         usage = ms->usage;
 235         page = virt_to_page(usage);
 236
 237         mapsize = PAGE_ALIGN(mem_section_usage_size()) >> PAGE_SHIFT;
 238
 239         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 240                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 241 }
 242 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 243
 244 void __init register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 245 {
 246         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
 247         int node = pgdat->node_id;
 248         struct page *page;
 249
 250         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
 251         page = virt_to_page(pgdat);
 252
 253         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 254                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 255
 256         pfn = pgdat->node_start_pfn;
 257         end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 258
 259         /* register section info */
 260         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 261                 /*
 262                  * Some platforms can assign the same pfn to multiple nodes - on
 263                  * node0 as well as nodeN.  To avoid registering a pfn against
 264                  * multiple nodes we check that this pfn does not already
 265                  * reside in some other nodes.
 266                  */
 267                 if (pfn_valid(pfn) && (early_pfn_to_nid(pfn) == node))
 268                         register_page_bootmem_info_section(pfn);
 269         }
 270 }
 271 #endif /* CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE */
 272
 273 static int check_pfn_span(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 274                 const char *reason)
 275 {
 276         /*
 277          * Disallow all operations smaller than a sub-section and only
 278          * allow operations smaller than a section for
 279          * SPARSEMEM_VMEMMAP. Note that check_hotplug_memory_range()
 280          * enforces a larger memory_block_size_bytes() granularity for
 281          * memory that will be marked online, so this check should only
 282          * fire for direct arch_{add,remove}_memory() users outside of
 283          * add_memory_resource().
 284          */
 285         unsigned long min_align;
 286
 287         if (IS_ENABLED(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP))
 288                 min_align = PAGES_PER_SUBSECTION;
 289         else
 290                 min_align = PAGES_PER_SECTION;
 291         if (!IS_ALIGNED(pfn, min_align)
 292                         || !IS_ALIGNED(nr_pages, min_align)) {
 293                 WARN(1, "Misaligned __%s_pages start: %#lx end: #%lx\n",
 294                                 reason, pfn, pfn + nr_pages - 1);
 295                 return -EINVAL;
 296         }
 297         return 0;
 298 }
 299
 300 /*
 301  * Return page for the valid pfn only if the page is online. All pfn
 302  * walkers which rely on the fully initialized page->flags and others
 303  * should use this rather than pfn_valid && pfn_to_page
 304  */
 305 struct page *pfn_to_online_page(unsigned long pfn)
 306 {
 307         unsigned long nr = pfn_to_section_nr(pfn);
 308         struct dev_pagemap *pgmap;
 309         struct mem_section *ms;
 310
 311         if (nr >= NR_MEM_SECTIONS)
 312                 return NULL;
 313
 314         ms = __nr_to_section(nr);
 315         if (!online_section(ms))
 316                 return NULL;
 317
 318         /*
 319          * Save some code text when online_section() +
 320          * pfn_section_valid() are sufficient.
 321          */
 322         if (IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_ARCH_PFN_VALID) && !pfn_valid(pfn))
 323                 return NULL;
 324
 325         if (!pfn_section_valid(ms, pfn))
 326                 return NULL;
 327
 328         if (!online_device_section(ms))
 329                 return pfn_to_page(pfn);
 330
 331         /*
 332          * Slowpath: when ZONE_DEVICE collides with
 333          * ZONE_{NORMAL,MOVABLE} within the same section some pfns in
 334          * the section may be 'offline' but 'valid'. Only
 335          * get_dev_pagemap() can determine sub-section online status.
 336          */
 337         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
 338         put_dev_pagemap(pgmap);
 339
 340         /* The presence of a pgmap indicates ZONE_DEVICE offline pfn */
 341         if (pgmap)
 342                 return NULL;
 343
 344         return pfn_to_page(pfn);
 345 }
 346 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfn_to_online_page);
 347
 348 /*
 349  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
 350  * expected that archs that support memory hotplug will
 351  * call this function after deciding the zone to which to
 352  * add the new pages.
 353  */
 354 int __ref __add_pages(int nid, unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 355                 struct mhp_params *params)
 356 {
 357         const unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
 358         unsigned long cur_nr_pages;
 359         int err;
 360         struct vmem_altmap *altmap = params->altmap;
 361
 362         if (WARN_ON_ONCE(!params->pgprot.pgprot))
 363                 return -EINVAL;
 364
 365         VM_BUG_ON(!mhp_range_allowed(PFN_PHYS(pfn), nr_pages * PAGE_SIZE, false));
 366
 367         if (altmap) {
 368                 /*
 369                  * Validate altmap is within bounds of the total request
 370                  */
 371                 if (altmap->base_pfn != pfn
 372                                 || vmem_altmap_offset(altmap) > nr_pages) {
 373                         pr_warn_once("memory add fail, invalid altmap\n");
 374                         return -EINVAL;
 375                 }
 376                 altmap->alloc = 0;
 377         }
 378
 379         err = check_pfn_span(pfn, nr_pages, "add");
 380         if (err)
 381                 return err;
 382
 383         for (; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
 384                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
 385                 cur_nr_pages = min(end_pfn - pfn,
 386                                    SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
 387                 err = sparse_add_section(nid, pfn, cur_nr_pages, altmap);
 388                 if (err)
 389                         break;
 390                 cond_resched();
 391         }
 392         vmemmap_populate_print_last();
 393         return err;
 394 }
 395
 396 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
 397 static unsigned long find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 398                                      unsigned long start_pfn,
 399                                      unsigned long end_pfn)
 400 {
 401         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SUBSECTION) {
 402                 if (unlikely(!pfn_to_online_page(start_pfn)))
 403                         continue;
 404
 405                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
 406                         continue;
 407
 408                 if (zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
 409                         continue;
 410
 411                 return start_pfn;
 412         }
 413
 414         return 0;
 415 }
 416
 417 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
 418 static unsigned long find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 419                                     unsigned long start_pfn,
 420                                     unsigned long end_pfn)
 421 {
 422         unsigned long pfn;
 423
 424         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
 425         pfn = end_pfn - 1;
 426         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SUBSECTION) {
 427                 if (unlikely(!pfn_to_online_page(pfn)))
 428                         continue;
 429
 430                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
 431                         continue;
 432
 433                 if (zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
 434                         continue;
 435
 436                 return pfn;
 437         }
 438
 439         return 0;
 440 }
 441
 442 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 443                              unsigned long end_pfn)
 444 {
 445         unsigned long pfn;
 446         int nid = zone_to_nid(zone);
 447
 448         zone_span_writelock(zone);
 449         if (zone->zone_start_pfn == start_pfn) {
 450                 /*
 451                  * If the section is smallest section in the zone, it need
 452                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
 453                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 454                  * for shrinking zone.
 455                  */
 456                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
 457                                                 zone_end_pfn(zone));
 458                 if (pfn) {
 459                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn(zone) - pfn;
 460                         zone->zone_start_pfn = pfn;
 461                 } else {
 462                         zone->zone_start_pfn = 0;
 463                         zone->spanned_pages = 0;
 464                 }
 465         } else if (zone_end_pfn(zone) == end_pfn) {
 466                 /*
 467                  * If the section is biggest section in the zone, it need
 468                  * shrink zone->spanned_pages.
 469                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 470                  * shrinking zone.
 471                  */
 472                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone->zone_start_pfn,
 473                                                start_pfn);
 474                 if (pfn)
 475                         zone->spanned_pages = pfn - zone->zone_start_pfn + 1;
 476                 else {
 477                         zone->zone_start_pfn = 0;
 478                         zone->spanned_pages = 0;
 479                 }
 480         }
 481         zone_span_writeunlock(zone);
 482 }
 483
 484 static void update_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat)
 485 {
 486         unsigned long node_start_pfn = 0, node_end_pfn = 0;
 487         struct zone *zone;
 488
 489         for (zone = pgdat->node_zones;
 490              zone < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; zone++) {
 491                 unsigned long end_pfn = zone_end_pfn(zone);
 492
 493                 /* No need to lock the zones, they can't change. */
 494                 if (!zone->spanned_pages)
 495                         continue;
 496                 if (!node_end_pfn) {
 497                         node_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 498                         node_end_pfn = end_pfn;
 499                         continue;
 500                 }
 501
 502                 if (end_pfn > node_end_pfn)
 503                         node_end_pfn = end_pfn;
 504                 if (zone->zone_start_pfn < node_start_pfn)
 505                         node_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 506         }
 507
 508         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
 509         pgdat->node_spanned_pages = node_end_pfn - node_start_pfn;
 510 }
 511
 512 void __ref remove_pfn_range_from_zone(struct zone *zone,
 513                                       unsigned long start_pfn,
 514                                       unsigned long nr_pages)
 515 {
 516         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
 517         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 518         unsigned long pfn, cur_nr_pages, flags;
 519
 520         /* Poison struct pages because they are now uninitialized again. */
 521         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
 522                 cond_resched();
 523
 524                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
 525                 cur_nr_pages =
 526                         min(end_pfn - pfn, SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
 527                 page_init_poison(pfn_to_page(pfn),
 528                                  sizeof(struct page) * cur_nr_pages);
 529         }
 530
 531 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
 532         /*
 533          * Zone shrinking code cannot properly deal with ZONE_DEVICE. So
 534          * we will not try to shrink the zones - which is okay as
 535          * set_zone_contiguous() cannot deal with ZONE_DEVICE either way.
 536          */
 537         if (zone_idx(zone) == ZONE_DEVICE)
 538                 return;
 539 #endif
 540
 541         clear_zone_contiguous(zone);
 542
 543         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 544         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 545         update_pgdat_span(pgdat);
 546         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 547
 548         set_zone_contiguous(zone);
 549 }
 550
 551 static void __remove_section(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 552                              unsigned long map_offset,
 553                              struct vmem_altmap *altmap)
 554 {
 555         struct mem_section *ms = __pfn_to_section(pfn);
 556
 557         if (WARN_ON_ONCE(!valid_section(ms)))
 558                 return;
 559
 560         sparse_remove_section(ms, pfn, nr_pages, map_offset, altmap);
 561 }
 562
 563 /**
 564  * __remove_pages() - remove sections of pages
 565  * @pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
 566  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
 567  * @altmap: alternative device page map or %NULL if default memmap is used
 568  *
 569  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
 570  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
 571  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
 572  * calling offline_pages().
 573  */
 574 void __remove_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 575                     struct vmem_altmap *altmap)
 576 {
 577         const unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
 578         unsigned long cur_nr_pages;
 579         unsigned long map_offset = 0;
 580
 581         map_offset = vmem_altmap_offset(altmap);
 582
 583         if (check_pfn_span(pfn, nr_pages, "remove"))
 584                 return;
 585
 586         for (; pfn < end_pfn; pfn += cur_nr_pages) {
 587                 cond_resched();
 588                 /* Select all remaining pages up to the next section boundary */
 589                 cur_nr_pages = min(end_pfn - pfn,
 590                                    SECTION_ALIGN_UP(pfn + 1) - pfn);
 591                 __remove_section(pfn, cur_nr_pages, map_offset, altmap);
 592                 map_offset = 0;
 593         }
 594 }
 595
 596 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 597 {
 598         int rc = -EINVAL;
 599
 600         get_online_mems();
 601         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 602
 603         if (online_page_callback == generic_online_page) {
 604                 online_page_callback = callback;
 605                 rc = 0;
 606         }
 607
 608         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 609         put_online_mems();
 610
 611         return rc;
 612 }
 613 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
 614
 615 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 616 {
 617         int rc = -EINVAL;
 618
 619         get_online_mems();
 620         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 621
 622         if (online_page_callback == callback) {
 623                 online_page_callback = generic_online_page;
 624                 rc = 0;
 625         }
 626
 627         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 628         put_online_mems();
 629
 630         return rc;
 631 }
 632 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
 633
 634 void generic_online_page(struct page *page, unsigned int order)
 635 {
 636         /*
 637          * Freeing the page with debug_pagealloc enabled will try to unmap it,
 638          * so we should map it first. This is better than introducing a special
 639          * case in page freeing fast path.
 640          */
 641         debug_pagealloc_map_pages(page, 1 << order);
 642         __free_pages_core(page, order);
 643         totalram_pages_add(1UL << order);
 644 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 645         if (PageHighMem(page))
 646                 totalhigh_pages_add(1UL << order);
 647 #endif
 648 }
 649 EXPORT_SYMBOL_GPL(generic_online_page);
 650
 651 static void online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
 652 {
 653         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
 654         unsigned long pfn;
 655
 656         /*
 657          * Online the pages in MAX_ORDER - 1 aligned chunks. The callback might
 658          * decide to not expose all pages to the buddy (e.g., expose them
 659          * later). We account all pages as being online and belonging to this
 660          * zone ("present").
 661          * When using memmap_on_memory, the range might not be aligned to
 662          * MAX_ORDER_NR_PAGES - 1, but pageblock aligned. __ffs() will detect
 663          * this and the first chunk to online will be pageblock_nr_pages.
 664          */
 665         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn;) {
 666                 int order = min(MAX_ORDER - 1UL, __ffs(pfn));
 667
 668                 (*online_page_callback)(pfn_to_page(pfn), order);
 669                 pfn += (1UL << order);
 670         }
 671
 672         /* mark all involved sections as online */
 673         online_mem_sections(start_pfn, end_pfn);
 674 }
 675
 676 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
 677 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
 678         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
 679 {
 680         int nid = zone_to_nid(zone);
 681
 682         arg->status_change_nid = NUMA_NO_NODE;
 683         arg->status_change_nid_normal = NUMA_NO_NODE;
 684         arg->status_change_nid_high = NUMA_NO_NODE;
 685
 686         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
 687                 arg->status_change_nid = nid;
 688         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
 689                 arg->status_change_nid_normal = nid;
 690 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 691         if (zone_idx(zone) <= ZONE_HIGHMEM && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
 692                 arg->status_change_nid_high = nid;
 693 #endif
 694 }
 695
 696 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
 697 {
 698         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
 699                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
 700
 701         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
 702                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
 703
 704         if (arg->status_change_nid >= 0)
 705                 node_set_state(node, N_MEMORY);
 706 }
 707
 708 static void __meminit resize_zone_range(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 709                 unsigned long nr_pages)
 710 {
 711         unsigned long old_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
 712
 713         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
 714                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 715
 716         zone->spanned_pages = max(start_pfn + nr_pages, old_end_pfn) - zone->zone_start_pfn;
 717 }
 718
 719 static void __meminit resize_pgdat_range(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
 720                                      unsigned long nr_pages)
 721 {
 722         unsigned long old_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 723
 724         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
 725                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
 726
 727         pgdat->node_spanned_pages = max(start_pfn + nr_pages, old_end_pfn) - pgdat->node_start_pfn;
 728
 729 }
 730
 731 static void section_taint_zone_device(unsigned long pfn)
 732 {
 733         struct mem_section *ms = __pfn_to_section(pfn);
 734
 735         ms->section_mem_map |= SECTION_TAINT_ZONE_DEVICE;
 736 }
 737
 738 /*
 739  * Associate the pfn range with the given zone, initializing the memmaps
 740  * and resizing the pgdat/zone data to span the added pages. After this
 741  * call, all affected pages are PG_reserved.
 742  *
 743  * All aligned pageblocks are initialized to the specified migratetype
 744  * (usually MIGRATE_MOVABLE). Besides setting the migratetype, no related
 745  * zone stats (e.g., nr_isolate_pageblock) are touched.
 746  */
 747 void __ref move_pfn_range_to_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 748                                   unsigned long nr_pages,
 749                                   struct vmem_altmap *altmap, int migratetype)
 750 {
 751         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 752         int nid = pgdat->node_id;
 753         unsigned long flags;
 754
 755         clear_zone_contiguous(zone);
 756
 757         /* TODO Huh pgdat is irqsave while zone is not. It used to be like that before */
 758         pgdat_resize_lock(pgdat, &flags);
 759         zone_span_writelock(zone);
 760         if (zone_is_empty(zone))
 761                 init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, nr_pages);
 762         resize_zone_range(zone, start_pfn, nr_pages);
 763         zone_span_writeunlock(zone);
 764         resize_pgdat_range(pgdat, start_pfn, nr_pages);
 765         pgdat_resize_unlock(pgdat, &flags);
 766
 767         /*
 768          * Subsection population requires care in pfn_to_online_page().
 769          * Set the taint to enable the slow path detection of
 770          * ZONE_DEVICE pages in an otherwise  ZONE_{NORMAL,MOVABLE}
 771          * section.
 772          */
 773         if (zone_is_zone_device(zone)) {
 774                 if (!IS_ALIGNED(start_pfn, PAGES_PER_SECTION))
 775                         section_taint_zone_device(start_pfn);
 776                 if (!IS_ALIGNED(start_pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION))
 777                         section_taint_zone_device(start_pfn + nr_pages);
 778         }
 779
 780         /*
 781          * TODO now we have a visible range of pages which are not associated
 782          * with their zone properly. Not nice but set_pfnblock_flags_mask
 783          * expects the zone spans the pfn range. All the pages in the range
 784          * are reserved so nobody should be touching them so we should be safe
 785          */
 786         memmap_init_range(nr_pages, nid, zone_idx(zone), start_pfn, 0,
 787                          MEMINIT_HOTPLUG, altmap, migratetype);
 788
 789         set_zone_contiguous(zone);
 790 }
 791
 792 /*
 793  * Returns a default kernel memory zone for the given pfn range.
 794  * If no kernel zone covers this pfn range it will automatically go
 795  * to the ZONE_NORMAL.
 796  */
 797 static struct zone *default_kernel_zone_for_pfn(int nid, unsigned long start_pfn,
 798                 unsigned long nr_pages)
 799 {
 800         struct pglist_data *pgdat = NODE_DATA(nid);
 801         int zid;
 802
 803         for (zid = 0; zid <= ZONE_NORMAL; zid++) {
 804                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zid];
 805
 806                 if (zone_intersects(zone, start_pfn, nr_pages))
 807                         return zone;
 808         }
 809
 810         return &pgdat->node_zones[ZONE_NORMAL];
 811 }
 812
 813 static inline struct zone *default_zone_for_pfn(int nid, unsigned long start_pfn,
 814                 unsigned long nr_pages)
 815 {
 816         struct zone *kernel_zone = default_kernel_zone_for_pfn(nid, start_pfn,
 817                         nr_pages);
 818         struct zone *movable_zone = &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
 819         bool in_kernel = zone_intersects(kernel_zone, start_pfn, nr_pages);
 820         bool in_movable = zone_intersects(movable_zone, start_pfn, nr_pages);
 821
 822         /*
 823          * We inherit the existing zone in a simple case where zones do not
 824          * overlap in the given range
 825          */
 826         if (in_kernel ^ in_movable)
 827                 return (in_kernel) ? kernel_zone : movable_zone;
 828
 829         /*
 830          * If the range doesn't belong to any zone or two zones overlap in the
 831          * given range then we use movable zone only if movable_node is
 832          * enabled because we always online to a kernel zone by default.
 833          */
 834         return movable_node_enabled ? movable_zone : kernel_zone;
 835 }
 836
 837 struct zone *zone_for_pfn_range(int online_type, int nid, unsigned start_pfn,
 838                 unsigned long nr_pages)
 839 {
 840         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL)
 841                 return default_kernel_zone_for_pfn(nid, start_pfn, nr_pages);
 842
 843         if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE)
 844                 return &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
 845
 846         return default_zone_for_pfn(nid, start_pfn, nr_pages);
 847 }
 848
 849 /*
 850  * This function should only be called by memory_block_{online,offline},
 851  * and {online,offline}_pages.
 852  */
 853 void adjust_present_page_count(struct zone *zone, long nr_pages)
 854 {
 855         unsigned long flags;
 856
 857         zone->present_pages += nr_pages;
 858         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 859         zone->zone_pgdat->node_present_pages += nr_pages;
 860         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 861 }
 862
 863 int mhp_init_memmap_on_memory(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 864                               struct zone *zone)
 865 {
 866         unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
 867         int ret;
 868
 869         ret = kasan_add_zero_shadow(__va(PFN_PHYS(pfn)), PFN_PHYS(nr_pages));
 870         if (ret)
 871                 return ret;
 872
 873         move_pfn_range_to_zone(zone, pfn, nr_pages, NULL, MIGRATE_UNMOVABLE);
 874
 875         /*
 876          * It might be that the vmemmap_pages fully span sections. If that is
 877          * the case, mark those sections online here as otherwise they will be
 878          * left offline.
 879          */
 880         if (nr_pages >= PAGES_PER_SECTION)
 881                 online_mem_sections(pfn, ALIGN_DOWN(end_pfn, PAGES_PER_SECTION));
 882
 883         return ret;
 884 }
 885
 886 void mhp_deinit_memmap_on_memory(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages)
 887 {
 888         unsigned long end_pfn = pfn + nr_pages;
 889
 890         /*
 891          * It might be that the vmemmap_pages fully span sections. If that is
 892          * the case, mark those sections offline here as otherwise they will be
 893          * left online.
 894          */
 895         if (nr_pages >= PAGES_PER_SECTION)
 896                 offline_mem_sections(pfn, ALIGN_DOWN(end_pfn, PAGES_PER_SECTION));
 897
 898         /*
 899          * The pages associated with this vmemmap have been offlined, so
 900          * we can reset its state here.
 901          */
 902         remove_pfn_range_from_zone(page_zone(pfn_to_page(pfn)), pfn, nr_pages);
 903         kasan_remove_zero_shadow(__va(PFN_PHYS(pfn)), PFN_PHYS(nr_pages));
 904 }
 905
 906 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, struct zone *zone)
 907 {
 908         unsigned long flags;
 909         int need_zonelists_rebuild = 0;
 910         const int nid = zone_to_nid(zone);
 911         int ret;
 912         struct memory_notify arg;
 913
 914         /*
 915          * {on,off}lining is constrained to full memory sections (or more
 916          * precisly to memory blocks from the user space POV).
 917          * memmap_on_memory is an exception because it reserves initial part
 918          * of the physical memory space for vmemmaps. That space is pageblock
 919          * aligned.
 920          */
 921         if (WARN_ON_ONCE(!nr_pages ||
 922                          !IS_ALIGNED(pfn, pageblock_nr_pages) ||
 923                          !IS_ALIGNED(pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION)))
 924                 return -EINVAL;
 925
 926         mem_hotplug_begin();
 927
 928         /* associate pfn range with the zone */
 929         move_pfn_range_to_zone(zone, pfn, nr_pages, NULL, MIGRATE_ISOLATE);
 930
 931         arg.start_pfn = pfn;
 932         arg.nr_pages = nr_pages;
 933         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
 934
 935         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
 936         ret = notifier_to_errno(ret);
 937         if (ret)
 938                 goto failed_addition;
 939
 940         /*
 941          * Fixup the number of isolated pageblocks before marking the sections
 942          * onlining, such that undo_isolate_page_range() works correctly.
 943          */
 944         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
 945         zone->nr_isolate_pageblock += nr_pages / pageblock_nr_pages;
 946         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
 947
 948         /*
 949          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
 950          * This means the page allocator ignores this zone.
 951          * So, zonelist must be updated after online.
 952          */
 953         if (!populated_zone(zone)) {
 954                 need_zonelists_rebuild = 1;
 955                 setup_zone_pageset(zone);
 956         }
 957
 958         online_pages_range(pfn, nr_pages);
 959         adjust_present_page_count(zone, nr_pages);
 960
 961         node_states_set_node(nid, &arg);
 962         if (need_zonelists_rebuild)
 963                 build_all_zonelists(NULL);
 964         zone_pcp_update(zone);
 965
 966         /* Basic onlining is complete, allow allocation of onlined pages. */
 967         undo_isolate_page_range(pfn, pfn + nr_pages, MIGRATE_MOVABLE);
 968
 969         /*
 970          * Freshly onlined pages aren't shuffled (e.g., all pages are placed to
 971          * the tail of the freelist when undoing isolation). Shuffle the whole
 972          * zone to make sure the just onlined pages are properly distributed
 973          * across the whole freelist - to create an initial shuffle.
 974          */
 975         shuffle_zone(zone);
 976
 977         init_per_zone_wmark_min();
 978
 979         kswapd_run(nid);
 980         kcompactd_run(nid);
 981
 982         writeback_set_ratelimit();
 983
 984         memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
 985         mem_hotplug_done();
 986         return 0;
 987
 988 failed_addition:
 989         pr_debug("online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
 990                  (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
 991                  (((unsigned long long) pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1);
 992         memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
 993         remove_pfn_range_from_zone(zone, pfn, nr_pages);
 994         mem_hotplug_done();
 995         return ret;
 996 }
 997 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
 998
 999 static void reset_node_present_pages(pg_data_t *pgdat)
1000 {
1001         struct zone *z;
1002
1003         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
1004                 z->present_pages = 0;
1005
1006         pgdat->node_present_pages = 0;
1007 }
1008
1009 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1010 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid)
1011 {
1012         struct pglist_data *pgdat;
1013
1014         pgdat = NODE_DATA(nid);
1015         if (!pgdat) {
1016                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
1017                 if (!pgdat)
1018                         return NULL;
1019
1020                 pgdat->per_cpu_nodestats =
1021                         alloc_percpu(struct per_cpu_nodestat);
1022                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
1023         } else {
1024                 int cpu;
1025                 /*
1026                  * Reset the nr_zones, order and highest_zoneidx before reuse.
1027                  * Note that kswapd will init kswapd_highest_zoneidx properly
1028                  * when it starts in the near future.
1029                  */
1030                 pgdat->nr_zones = 0;
1031                 pgdat->kswapd_order = 0;
1032                 pgdat->kswapd_highest_zoneidx = 0;
1033                 for_each_online_cpu(cpu) {
1034                         struct per_cpu_nodestat *p;
1035
1036                         p = per_cpu_ptr(pgdat->per_cpu_nodestats, cpu);
1037                         memset(p, 0, sizeof(*p));
1038                 }
1039         }
1040
1041         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
1042         pgdat->node_id = nid;
1043         pgdat->node_start_pfn = 0;
1044
1045         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
1046         free_area_init_core_hotplug(nid);
1047
1048         /*
1049          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
1050          * to access not-initialized zonelist, build here.
1051          */
1052         build_all_zonelists(pgdat);
1053
1054         /*
1055          * When memory is hot-added, all the memory is in offline state. So
1056          * clear all zones' present_pages because they will be updated in
1057          * online_pages() and offline_pages().
1058          */
1059         reset_node_managed_pages(pgdat);
1060         reset_node_present_pages(pgdat);
1061
1062         return pgdat;
1063 }
1064
1065 static void rollback_node_hotadd(int nid)
1066 {
1067         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1068
1069         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
1070         free_percpu(pgdat->per_cpu_nodestats);
1071         arch_free_nodedata(pgdat);
1072 }
1073
1074
1075 /**
1076  * try_online_node - online a node if offlined
1077  * @nid: the node ID
1078  * @set_node_online: Whether we want to online the node
1079  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1080  *
1081  * Returns:
1082  * 1 -> a new node has been allocated
1083  * 0 -> the node is already online
1084  * -ENOMEM -> the node could not be allocated
1085  */
1086 static int __try_online_node(int nid, bool set_node_online)
1087 {
1088         pg_data_t *pgdat;
1089         int ret = 1;
1090
1091         if (node_online(nid))
1092                 return 0;
1093
1094         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid);
1095         if (!pgdat) {
1096                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
1097                 ret = -ENOMEM;
1098                 goto out;
1099         }
1100
1101         if (set_node_online) {
1102                 node_set_online(nid);
1103                 ret = register_one_node(nid);
1104                 BUG_ON(ret);
1105         }
1106 out:
1107         return ret;
1108 }
1109
1110 /*
1111  * Users of this function always want to online/register the node
1112  */
1113 int try_online_node(int nid)
1114 {
1115         int ret;
1116
1117         mem_hotplug_begin();
1118         ret =  __try_online_node(nid, true);
1119         mem_hotplug_done();
1120         return ret;
1121 }
1122
1123 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1124 {
1125         /* memory range must be block size aligned */
1126         if (!size || !IS_ALIGNED(start, memory_block_size_bytes()) ||
1127             !IS_ALIGNED(size, memory_block_size_bytes())) {
1128                 pr_err("Block size [%#lx] unaligned hotplug range: start %#llx, size %#llx",
1129                        memory_block_size_bytes(), start, size);
1130                 return -EINVAL;
1131         }
1132
1133         return 0;
1134 }
1135
1136 static int online_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1137 {
1138         mem->online_type = mhp_default_online_type;
1139         return device_online(&mem->dev);
1140 }
1141
1142 bool mhp_supports_memmap_on_memory(unsigned long size)
1143 {
1144         unsigned long nr_vmemmap_pages = size / PAGE_SIZE;
1145         unsigned long vmemmap_size = nr_vmemmap_pages * sizeof(struct page);
1146         unsigned long remaining_size = size - vmemmap_size;
1147
1148         /*
1149          * Besides having arch support and the feature enabled at runtime, we
1150          * need a few more assumptions to hold true:
1151          *
1152          * a) We span a single memory block: memory onlining/offlinin;g happens
1153          *    in memory block granularity. We don't want the vmemmap of online
1154          *    memory blocks to reside on offline memory blocks. In the future,
1155          *    we might want to support variable-sized memory blocks to make the
1156          *    feature more versatile.
1157          *
1158          * b) The vmemmap pages span complete PMDs: We don't want vmemmap code
1159          *    to populate memory from the altmap for unrelated parts (i.e.,
1160          *    other memory blocks)
1161          *
1162          * c) The vmemmap pages (and thereby the pages that will be exposed to
1163          *    the buddy) have to cover full pageblocks: memory onlining/offlining
1164          *    code requires applicable ranges to be page-aligned, for example, to
1165          *    set the migratetypes properly.
1166          *
1167          * TODO: Although we have a check here to make sure that vmemmap pages
1168          *       fully populate a PMD, it is not the right place to check for
1169          *       this. A much better solution involves improving vmemmap code
1170          *       to fallback to base pages when trying to populate vmemmap using
1171          *       altmap as an alternative source of memory, and we do not exactly
1172          *       populate a single PMD.
1173          */
1174         return memmap_on_memory &&
1175                IS_ENABLED(CONFIG_MHP_MEMMAP_ON_MEMORY) &&
1176                size == memory_block_size_bytes() &&
1177                IS_ALIGNED(vmemmap_size, PMD_SIZE) &&
1178                IS_ALIGNED(remaining_size, (pageblock_nr_pages << PAGE_SHIFT));
1179 }
1180
1181 /*
1182  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1183  * and online/offline operations (triggered e.g. by sysfs).
1184  *
1185  * we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1186  */
1187 int __ref add_memory_resource(int nid, struct resource *res, mhp_t mhp_flags)
1188 {
1189         struct mhp_params params = { .pgprot = pgprot_mhp(PAGE_KERNEL) };
1190         struct vmem_altmap mhp_altmap = {};
1191         u64 start, size;
1192         bool new_node = false;
1193         int ret;
1194
1195         start = res->start;
1196         size = resource_size(res);
1197
1198         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1199         if (ret)
1200                 return ret;
1201
1202         if (!node_possible(nid)) {
1203                 WARN(1, "node %d was absent from the node_possible_map\n", nid);
1204                 return -EINVAL;
1205         }
1206
1207         mem_hotplug_begin();
1208
1209         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK))
1210                 memblock_add_node(start, size, nid);
1211
1212         ret = __try_online_node(nid, false);
1213         if (ret < 0)
1214                 goto error;
1215         new_node = ret;
1216
1217         /*
1218          * Self hosted memmap array
1219          */
1220         if (mhp_flags & MHP_MEMMAP_ON_MEMORY) {
1221                 if (!mhp_supports_memmap_on_memory(size)) {
1222                         ret = -EINVAL;
1223                         goto error;
1224                 }
1225                 mhp_altmap.free = PHYS_PFN(size);
1226                 mhp_altmap.base_pfn = PHYS_PFN(start);
1227                 params.altmap = &mhp_altmap;
1228         }
1229
1230         /* call arch's memory hotadd */
1231         ret = arch_add_memory(nid, start, size, &params);
1232         if (ret < 0)
1233                 goto error;
1234
1235         /* create memory block devices after memory was added */
1236         ret = create_memory_block_devices(start, size, mhp_altmap.alloc);
1237         if (ret) {
1238                 arch_remove_memory(nid, start, size, NULL);
1239                 goto error;
1240         }
1241
1242         if (new_node) {
1243                 /* If sysfs file of new node can't be created, cpu on the node
1244                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1245                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1246                  * We online node here. We can't roll back from here.
1247                  */
1248                 node_set_online(nid);
1249                 ret = __register_one_node(nid);
1250                 BUG_ON(ret);
1251         }
1252
1253         /* link memory sections under this node.*/
1254         link_mem_sections(nid, PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1),
1255                           MEMINIT_HOTPLUG);
1256
1257         /* create new memmap entry */
1258         if (!strcmp(res->name, "System RAM"))
1259                 firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1260
1261         /* device_online() will take the lock when calling online_pages() */
1262         mem_hotplug_done();
1263
1264         /*
1265          * In case we're allowed to merge the resource, flag it and trigger
1266          * merging now that adding succeeded.
1267          */
1268         if (mhp_flags & MHP_MERGE_RESOURCE)
1269                 merge_system_ram_resource(res);
1270
1271         /* online pages if requested */
1272         if (mhp_default_online_type != MMOP_OFFLINE)
1273                 walk_memory_blocks(start, size, NULL, online_memory_block);
1274
1275         return ret;
1276 error:
1277         /* rollback pgdat allocation and others */
1278         if (new_node)
1279                 rollback_node_hotadd(nid);
1280         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK))
1281                 memblock_remove(start, size);
1282         mem_hotplug_done();
1283         return ret;
1284 }
1285
1286 /* requires device_hotplug_lock, see add_memory_resource() */
1287 int __ref __add_memory(int nid, u64 start, u64 size, mhp_t mhp_flags)
1288 {
1289         struct resource *res;
1290         int ret;
1291
1292         res = register_memory_resource(start, size, "System RAM");
1293         if (IS_ERR(res))
1294                 return PTR_ERR(res);
1295
1296         ret = add_memory_resource(nid, res, mhp_flags);
1297         if (ret < 0)
1298                 release_memory_resource(res);
1299         return ret;
1300 }
1301
1302 int add_memory(int nid, u64 start, u64 size, mhp_t mhp_flags)
1303 {
1304         int rc;
1305
1306         lock_device_hotplug();
1307         rc = __add_memory(nid, start, size, mhp_flags);
1308         unlock_device_hotplug();
1309
1310         return rc;
1311 }
1312 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1313
1314 /*
1315  * Add special, driver-managed memory to the system as system RAM. Such
1316  * memory is not exposed via the raw firmware-provided memmap as system
1317  * RAM, instead, it is detected and added by a driver - during cold boot,
1318  * after a reboot, and after kexec.
1319  *
1320  * Reasons why this memory should not be used for the initial memmap of a
1321  * kexec kernel or for placing kexec images:
1322  * - The booting kernel is in charge of determining how this memory will be
1323  *   used (e.g., use persistent memory as system RAM)
1324  * - Coordination with a hypervisor is required before this memory
1325  *   can be used (e.g., inaccessible parts).
1326  *
1327  * For this memory, no entries in /sys/firmware/memmap ("raw firmware-provided
1328  * memory map") are created. Also, the created memory resource is flagged
1329  * with IORESOURCE_SYSRAM_DRIVER_MANAGED, so in-kernel users can special-case
1330  * this memory as well (esp., not place kexec images onto it).
1331  *
1332  * The resource_name (visible via /proc/iomem) has to have the format
1333  * "System RAM ($DRIVER)".
1334  */
1335 int add_memory_driver_managed(int nid, u64 start, u64 size,
1336                               const char *resource_name, mhp_t mhp_flags)
1337 {
1338         struct resource *res;
1339         int rc;
1340
1341         if (!resource_name ||
1342             strstr(resource_name, "System RAM (") != resource_name ||
1343             resource_name[strlen(resource_name) - 1] != ')')
1344                 return -EINVAL;
1345
1346         lock_device_hotplug();
1347
1348         res = register_memory_resource(start, size, resource_name);
1349         if (IS_ERR(res)) {
1350                 rc = PTR_ERR(res);
1351                 goto out_unlock;
1352         }
1353
1354         rc = add_memory_resource(nid, res, mhp_flags);
1355         if (rc < 0)
1356                 release_memory_resource(res);
1357
1358 out_unlock:
1359         unlock_device_hotplug();
1360         return rc;
1361 }
1362 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory_driver_managed);
1363
1364 /*
1365  * Platforms should define arch_get_mappable_range() that provides
1366  * maximum possible addressable physical memory range for which the
1367  * linear mapping could be created. The platform returned address
1368  * range must adhere to these following semantics.
1369  *
1370  * - range.start <= range.end
1371  * - Range includes both end points [range.start..range.end]
1372  *
1373  * There is also a fallback definition provided here, allowing the
1374  * entire possible physical address range in case any platform does
1375  * not define arch_get_mappable_range().
1376  */
1377 struct range __weak arch_get_mappable_range(void)
1378 {
1379         struct range mhp_range = {
1380                 .start = 0UL,
1381                 .end = -1ULL,
1382         };
1383         return mhp_range;
1384 }
1385
1386 struct range mhp_get_pluggable_range(bool need_mapping)
1387 {
1388         const u64 max_phys = (1ULL << MAX_PHYSMEM_BITS) - 1;
1389         struct range mhp_range;
1390
1391         if (need_mapping) {
1392                 mhp_range = arch_get_mappable_range();
1393                 if (mhp_range.start > max_phys) {
1394                         mhp_range.start = 0;
1395                         mhp_range.end = 0;
1396                 }
1397                 mhp_range.end = min_t(u64, mhp_range.end, max_phys);
1398         } else {
1399                 mhp_range.start = 0;
1400                 mhp_range.end = max_phys;
1401         }
1402         return mhp_range;
1403 }
1404 EXPORT_SYMBOL_GPL(mhp_get_pluggable_range);
1405
1406 bool mhp_range_allowed(u64 start, u64 size, bool need_mapping)
1407 {
1408         struct range mhp_range = mhp_get_pluggable_range(need_mapping);
1409         u64 end = start + size;
1410
1411         if (start < end && start >= mhp_range.start && (end - 1) <= mhp_range.end)
1412                 return true;
1413
1414         pr_warn("Hotplug memory [%#llx-%#llx] exceeds maximum addressable range [%#llx-%#llx]\n",
1415                 start, end, mhp_range.start, mhp_range.end);
1416         return false;
1417 }
1418
1419 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1420 /*
1421  * Confirm all pages in a range [start, end) belong to the same zone (skipping
1422  * memory holes). When true, return the zone.
1423  */
1424 struct zone *test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn,
1425                                   unsigned long end_pfn)
1426 {
1427         unsigned long pfn, sec_end_pfn;
1428         struct zone *zone = NULL;
1429         struct page *page;
1430         int i;
1431         for (pfn = start_pfn, sec_end_pfn = SECTION_ALIGN_UP(start_pfn + 1);
1432              pfn < end_pfn;
1433              pfn = sec_end_pfn, sec_end_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1434                 /* Make sure the memory section is present first */
1435                 if (!present_section_nr(pfn_to_section_nr(pfn)))
1436                         continue;
1437                 for (; pfn < sec_end_pfn && pfn < end_pfn;
1438                      pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1439                         i = 0;
1440                         /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1441                         while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) &&
1442                                 !pfn_valid_within(pfn + i))
1443                                 i++;
1444                         if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES || pfn + i >= end_pfn)
1445                                 continue;
1446                         /* Check if we got outside of the zone */
1447                         if (zone && !zone_spans_pfn(zone, pfn + i))
1448                                 return NULL;
1449                         page = pfn_to_page(pfn + i);
1450                         if (zone && page_zone(page) != zone)
1451                                 return NULL;
1452                         zone = page_zone(page);
1453                 }
1454         }
1455
1456         return zone;
1457 }
1458
1459 /*
1460  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages,
1461  * non-lru movable pages and hugepages). Will skip over most unmovable
1462  * pages (esp., pages that can be skipped when offlining), but bail out on
1463  * definitely unmovable pages.
1464  *
1465  * Returns:
1466  *      0 in case a movable page is found and movable_pfn was updated.
1467  *      -ENOENT in case no movable page was found.
1468  *      -EBUSY in case a definitely unmovable page was found.
1469  */
1470 static int scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end,
1471                               unsigned long *movable_pfn)
1472 {
1473         unsigned long pfn;
1474
1475         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1476                 struct page *page, *head;
1477                 unsigned long skip;
1478
1479                 if (!pfn_valid(pfn))
1480                         continue;
1481                 page = pfn_to_page(pfn);
1482                 if (PageLRU(page))
1483                         goto found;
1484                 if (__PageMovable(page))
1485                         goto found;
1486
1487                 /*
1488                  * PageOffline() pages that are not marked __PageMovable() and
1489                  * have a reference count > 0 (after MEM_GOING_OFFLINE) are
1490                  * definitely unmovable. If their reference count would be 0,
1491                  * they could at least be skipped when offlining memory.
1492                  */
1493                 if (PageOffline(page) && page_count(page))
1494                         return -EBUSY;
1495
1496                 if (!PageHuge(page))
1497                         continue;
1498                 head = compound_head(page);
1499                 /*
1500                  * This test is racy as we hold no reference or lock.  The
1501                  * hugetlb page could have been free'ed and head is no longer
1502                  * a hugetlb page before the following check.  In such unlikely
1503                  * cases false positives and negatives are possible.  Calling
1504                  * code must deal with these scenarios.
1505                  */
1506                 if (HPageMigratable(head))
1507                         goto found;
1508                 skip = compound_nr(head) - (page - head);
1509                 pfn += skip - 1;
1510         }
1511         return -ENOENT;
1512 found:
1513         *movable_pfn = pfn;
1514         return 0;
1515 }
1516
1517 static int
1518 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1519 {
1520         unsigned long pfn;
1521         struct page *page, *head;
1522         int ret = 0;
1523         LIST_HEAD(source);
1524
1525         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1526                 if (!pfn_valid(pfn))
1527                         continue;
1528                 page = pfn_to_page(pfn);
1529                 head = compound_head(page);
1530
1531                 if (PageHuge(page)) {
1532                         pfn = page_to_pfn(head) + compound_nr(head) - 1;
1533                         isolate_huge_page(head, &source);
1534                         continue;
1535                 } else if (PageTransHuge(page))
1536                         pfn = page_to_pfn(head) + thp_nr_pages(page) - 1;
1537
1538                 /*
1539                  * HWPoison pages have elevated reference counts so the migration would
1540                  * fail on them. It also doesn't make any sense to migrate them in the
1541                  * first place. Still try to unmap such a page in case it is still mapped
1542                  * (e.g. current hwpoison implementation doesn't unmap KSM pages but keep
1543                  * the unmap as the catch all safety net).
1544                  */
1545                 if (PageHWPoison(page)) {
1546                         if (WARN_ON(PageLRU(page)))
1547                                 isolate_lru_page(page);
1548                         if (page_mapped(page))
1549                                 try_to_unmap(page, TTU_IGNORE_MLOCK);
1550                         continue;
1551                 }
1552
1553                 if (!get_page_unless_zero(page))
1554                         continue;
1555                 /*
1556                  * We can skip free pages. And we can deal with pages on
1557                  * LRU and non-lru movable pages.
1558                  */
1559                 if (PageLRU(page))
1560                         ret = isolate_lru_page(page);
1561                 else
1562                         ret = isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
1563                 if (!ret) { /* Success */
1564                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1565                         if (!__PageMovable(page))
1566                                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1567                                                     page_is_file_lru(page));
1568
1569                 } else {
1570                         pr_warn("failed to isolate pfn %lx\n", pfn);
1571                         dump_page(page, "isolation failed");
1572                 }
1573                 put_page(page);
1574         }
1575         if (!list_empty(&source)) {
1576                 nodemask_t nmask = node_states[N_MEMORY];
1577                 struct migration_target_control mtc = {
1578                         .nmask = &nmask,
1579                         .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1580                 };
1581
1582                 /*
1583                  * We have checked that migration range is on a single zone so
1584                  * we can use the nid of the first page to all the others.
1585                  */
1586                 mtc.nid = page_to_nid(list_first_entry(&source, struct page, lru));
1587
1588                 /*
1589                  * try to allocate from a different node but reuse this node
1590                  * if there are no other online nodes to be used (e.g. we are
1591                  * offlining a part of the only existing node)
1592                  */
1593                 node_clear(mtc.nid, nmask);
1594                 if (nodes_empty(nmask))
1595                         node_set(mtc.nid, nmask);
1596                 ret = migrate_pages(&source, alloc_migration_target, NULL,
1597                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1598                 if (ret) {
1599                         list_for_each_entry(page, &source, lru) {
1600                                 pr_warn("migrating pfn %lx failed ret:%d ",
1601                                        page_to_pfn(page), ret);
1602                                 dump_page(page, "migration failure");
1603                         }
1604                         putback_movable_pages(&source);
1605                 }
1606         }
1607
1608         return ret;
1609 }
1610
1611 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1612 {
1613         movable_node_enabled = true;
1614         return 0;
1615 }
1616 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1617
1618 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1619 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1620                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1621 {
1622         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1623         unsigned long present_pages = 0;
1624         enum zone_type zt;
1625
1626         arg->status_change_nid = NUMA_NO_NODE;
1627         arg->status_change_nid_normal = NUMA_NO_NODE;
1628         arg->status_change_nid_high = NUMA_NO_NODE;
1629
1630         /*
1631          * Check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1632          * If the memory to be offline is within the range
1633          * [0..ZONE_NORMAL], and it is the last present memory there,
1634          * the zones in that range will become empty after the offlining,
1635          * thus we can determine that we need to clear the node from
1636          * node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1637          */
1638         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1639                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1640         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && nr_pages >= present_pages)
1641                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1642
1643 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1644         /*
1645          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which
1646          * have normal memory or high memory.
1647          * Here we add the present_pages belonging to ZONE_HIGHMEM.
1648          * If the zone is within the range of [0..ZONE_HIGHMEM), and
1649          * we determine that the zones in that range become empty,
1650          * we need to clear the node for N_HIGH_MEMORY.
1651          */
1652         present_pages += pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1653         if (zone_idx(zone) <= ZONE_HIGHMEM && nr_pages >= present_pages)
1654                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1655 #endif
1656
1657         /*
1658          * We have accounted the pages from [0..ZONE_NORMAL), and
1659          * in case of CONFIG_HIGHMEM the pages from ZONE_HIGHMEM
1660          * as well.
1661          * Here we count the possible pages from ZONE_MOVABLE.
1662          * If after having accounted all the pages, we see that the nr_pages
1663          * to be offlined is over or equal to the accounted pages,
1664          * we know that the node will become empty, and so, we can clear
1665          * it for N_MEMORY as well.
1666          */
1667         present_pages += pgdat->node_zones[ZONE_MOVABLE].present_pages;
1668
1669         if (nr_pages >= present_pages)
1670                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1671 }
1672
1673 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1674 {
1675         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1676                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1677
1678         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
1679                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1680
1681         if (arg->status_change_nid >= 0)
1682                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1683 }
1684
1685 static int count_system_ram_pages_cb(unsigned long start_pfn,
1686                                      unsigned long nr_pages, void *data)
1687 {
1688         unsigned long *nr_system_ram_pages = data;
1689
1690         *nr_system_ram_pages += nr_pages;
1691         return 0;
1692 }
1693
1694 int __ref offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1695 {
1696         const unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
1697         unsigned long pfn, system_ram_pages = 0;
1698         unsigned long flags;
1699         struct zone *zone;
1700         struct memory_notify arg;
1701         int ret, node;
1702         char *reason;
1703
1704         /*
1705          * {on,off}lining is constrained to full memory sections (or more
1706          * precisly to memory blocks from the user space POV).
1707          * memmap_on_memory is an exception because it reserves initial part
1708          * of the physical memory space for vmemmaps. That space is pageblock
1709          * aligned.
1710          */
1711         if (WARN_ON_ONCE(!nr_pages ||
1712                          !IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages) ||
1713                          !IS_ALIGNED(start_pfn + nr_pages, PAGES_PER_SECTION)))
1714                 return -EINVAL;
1715
1716         mem_hotplug_begin();
1717
1718         /*
1719          * Don't allow to offline memory blocks that contain holes.
1720          * Consequently, memory blocks with holes can never get onlined
1721          * via the hotplug path - online_pages() - as hotplugged memory has
1722          * no holes. This way, we e.g., don't have to worry about marking
1723          * memory holes PG_reserved, don't need pfn_valid() checks, and can
1724          * avoid using walk_system_ram_range() later.
1725          */
1726         walk_system_ram_range(start_pfn, nr_pages, &system_ram_pages,
1727                               count_system_ram_pages_cb);
1728         if (system_ram_pages != nr_pages) {
1729                 ret = -EINVAL;
1730                 reason = "memory holes";
1731                 goto failed_removal;
1732         }
1733
1734         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1735            we assume this for now. .*/
1736         zone = test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn);
1737         if (!zone) {
1738                 ret = -EINVAL;
1739                 reason = "multizone range";
1740                 goto failed_removal;
1741         }
1742         node = zone_to_nid(zone);
1743
1744         /*
1745          * Disable pcplists so that page isolation cannot race with freeing
1746          * in a way that pages from isolated pageblock are left on pcplists.
1747          */
1748         zone_pcp_disable(zone);
1749         lru_cache_disable();
1750
1751         /* set above range as isolated */
1752         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1753                                        MIGRATE_MOVABLE,
1754                                        MEMORY_OFFLINE | REPORT_FAILURE);
1755         if (ret) {
1756                 reason = "failure to isolate range";
1757                 goto failed_removal_pcplists_disabled;
1758         }
1759
1760         arg.start_pfn = start_pfn;
1761         arg.nr_pages = nr_pages;
1762         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1763
1764         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1765         ret = notifier_to_errno(ret);
1766         if (ret) {
1767                 reason = "notifier failure";
1768                 goto failed_removal_isolated;
1769         }
1770
1771         do {
1772                 pfn = start_pfn;
1773                 do {
1774                         if (signal_pending(current)) {
1775                                 ret = -EINTR;
1776                                 reason = "signal backoff";
1777                                 goto failed_removal_isolated;
1778                         }
1779
1780                         cond_resched();
1781
1782                         ret = scan_movable_pages(pfn, end_pfn, &pfn);
1783                         if (!ret) {
1784                                 /*
1785                                  * TODO: fatal migration failures should bail
1786                                  * out
1787                                  */
1788                                 do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1789                         }
1790                 } while (!ret);
1791
1792                 if (ret != -ENOENT) {
1793                         reason = "unmovable page";
1794                         goto failed_removal_isolated;
1795                 }
1796
1797                 /*
1798                  * Dissolve free hugepages in the memory block before doing
1799                  * offlining actually in order to make hugetlbfs's object
1800                  * counting consistent.
1801                  */
1802                 ret = dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1803                 if (ret) {
1804                         reason = "failure to dissolve huge pages";
1805                         goto failed_removal_isolated;
1806                 }
1807
1808                 ret = test_pages_isolated(start_pfn, end_pfn, MEMORY_OFFLINE);
1809
1810         } while (ret);
1811
1812         /* Mark all sections offline and remove free pages from the buddy. */
1813         __offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1814         pr_debug("Offlined Pages %ld\n", nr_pages);
1815
1816         /*
1817          * The memory sections are marked offline, and the pageblock flags
1818          * effectively stale; nobody should be touching them. Fixup the number
1819          * of isolated pageblocks, memory onlining will properly revert this.
1820          */
1821         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1822         zone->nr_isolate_pageblock -= nr_pages / pageblock_nr_pages;
1823         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1824
1825         lru_cache_enable();
1826         zone_pcp_enable(zone);
1827
1828         /* removal success */
1829         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -nr_pages);
1830         adjust_present_page_count(zone, -nr_pages);
1831
1832         init_per_zone_wmark_min();
1833
1834         if (!populated_zone(zone)) {
1835                 zone_pcp_reset(zone);
1836                 build_all_zonelists(NULL);
1837         } else
1838                 zone_pcp_update(zone);
1839
1840         node_states_clear_node(node, &arg);
1841         if (arg.status_change_nid >= 0) {
1842                 kswapd_stop(node);
1843                 kcompactd_stop(node);
1844         }
1845
1846         writeback_set_ratelimit();
1847
1848         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1849         remove_pfn_range_from_zone(zone, start_pfn, nr_pages);
1850         mem_hotplug_done();
1851         return 0;
1852
1853 failed_removal_isolated:
1854         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1855         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1856 failed_removal_pcplists_disabled:
1857         zone_pcp_enable(zone);
1858 failed_removal:
1859         pr_debug("memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed due to %s\n",
1860                  (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1861                  ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1,
1862                  reason);
1863         /* pushback to free area */
1864         mem_hotplug_done();
1865         return ret;
1866 }
1867
1868 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1869 {
1870         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
1871
1872         if (unlikely(ret)) {
1873                 phys_addr_t beginpa, endpa;
1874
1875                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
1876                 endpa = beginpa + memory_block_size_bytes() - 1;
1877                 pr_warn("removing memory fails, because memory [%pa-%pa] is onlined\n",
1878                         &beginpa, &endpa);
1879
1880                 return -EBUSY;
1881         }
1882         return 0;
1883 }
1884
1885 static int get_nr_vmemmap_pages_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1886 {
1887         /*
1888          * If not set, continue with the next block.
1889          */
1890         return mem->nr_vmemmap_pages;
1891 }
1892
1893 static int check_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
1894 {
1895         int cpu;
1896
1897         for_each_present_cpu(cpu) {
1898                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
1899                         /*
1900                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
1901                          * offline this node.
1902                          */
1903                         return -EBUSY;
1904         }
1905
1906         return 0;
1907 }
1908
1909 static int check_no_memblock_for_node_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1910 {
1911         int nid = *(int *)arg;
1912
1913         /*
1914          * If a memory block belongs to multiple nodes, the stored nid is not
1915          * reliable. However, such blocks are always online (e.g., cannot get
1916          * offlined) and, therefore, are still spanned by the node.
1917          */
1918         return mem->nid == nid ? -EEXIST : 0;
1919 }
1920
1921 /**
1922  * try_offline_node
1923  * @nid: the node ID
1924  *
1925  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
1926  *
1927  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1928  * and online/offline operations before this call.
1929  */
1930 void try_offline_node(int nid)
1931 {
1932         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1933         int rc;
1934
1935         /*
1936          * If the node still spans pages (especially ZONE_DEVICE), don't
1937          * offline it. A node spans memory after move_pfn_range_to_zone(),
1938          * e.g., after the memory block was onlined.
1939          */
1940         if (pgdat->node_spanned_pages)
1941                 return;
1942
1943         /*
1944          * Especially offline memory blocks might not be spanned by the
1945          * node. They will get spanned by the node once they get onlined.
1946          * However, they link to the node in sysfs and can get onlined later.
1947          */
1948         rc = for_each_memory_block(&nid, check_no_memblock_for_node_cb);
1949         if (rc)
1950                 return;
1951
1952         if (check_cpu_on_node(pgdat))
1953                 return;
1954
1955         /*
1956          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
1957          * node now.
1958          */
1959         node_set_offline(nid);
1960         unregister_one_node(nid);
1961 }
1962 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
1963
1964 static int __ref try_remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1965 {
1966         int rc = 0;
1967         struct vmem_altmap mhp_altmap = {};
1968         struct vmem_altmap *altmap = NULL;
1969         unsigned long nr_vmemmap_pages;
1970
1971         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
1972
1973         /*
1974          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
1975          * whether all memory blocks in question are offline and return error
1976          * if this is not the case.
1977          */
1978         rc = walk_memory_blocks(start, size, NULL, check_memblock_offlined_cb);
1979         if (rc)
1980                 return rc;
1981
1982         /*
1983          * We only support removing memory added with MHP_MEMMAP_ON_MEMORY in
1984          * the same granularity it was added - a single memory block.
1985          */
1986         if (memmap_on_memory) {
1987                 nr_vmemmap_pages = walk_memory_blocks(start, size, NULL,
1988                                                       get_nr_vmemmap_pages_cb);
1989                 if (nr_vmemmap_pages) {
1990                         if (size != memory_block_size_bytes()) {
1991                                 pr_warn("Refuse to remove %#llx - %#llx,"
1992                                         "wrong granularity\n",
1993                                         start, start + size);
1994                                 return -EINVAL;
1995                         }
1996
1997                         /*
1998                          * Let remove_pmd_table->free_hugepage_table do the
1999                          * right thing if we used vmem_altmap when hot-adding
2000                          * the range.
2001                          */
2002                         mhp_altmap.alloc = nr_vmemmap_pages;
2003                         altmap = &mhp_altmap;
2004                 }
2005         }
2006
2007         /* remove memmap entry */
2008         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
2009
2010         /*
2011          * Memory block device removal under the device_hotplug_lock is
2012          * a barrier against racing online attempts.
2013          */
2014         remove_memory_block_devices(start, size);
2015
2016         mem_hotplug_begin();
2017
2018         arch_remove_memory(nid, start, size, altmap);
2019
2020         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK)) {
2021                 memblock_free(start, size);
2022                 memblock_remove(start, size);
2023         }
2024
2025         release_mem_region_adjustable(start, size);
2026
2027         try_offline_node(nid);
2028
2029         mem_hotplug_done();
2030         return 0;
2031 }
2032
2033 /**
2034  * remove_memory
2035  * @nid: the node ID
2036  * @start: physical address of the region to remove
2037  * @size: size of the region to remove
2038  *
2039  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2040  * and online/offline operations before this call, as required by
2041  * try_offline_node().
2042  */
2043 void __remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
2044 {
2045
2046         /*
2047          * trigger BUG() if some memory is not offlined prior to calling this
2048          * function
2049          */
2050         if (try_remove_memory(nid, start, size))
2051                 BUG();
2052 }
2053
2054 /*
2055  * Remove memory if every memory block is offline, otherwise return -EBUSY is
2056  * some memory is not offline
2057  */
2058 int remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
2059 {
2060         int rc;
2061
2062         lock_device_hotplug();
2063         rc  = try_remove_memory(nid, start, size);
2064         unlock_device_hotplug();
2065
2066         return rc;
2067 }
2068 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
2069
2070 static int try_offline_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
2071 {
2072         uint8_t online_type = MMOP_ONLINE_KERNEL;
2073         uint8_t **online_types = arg;
2074         struct page *page;
2075         int rc;
2076
2077         /*
2078          * Sense the online_type via the zone of the memory block. Offlining
2079          * with multiple zones within one memory block will be rejected
2080          * by offlining code ... so we don't care about that.
2081          */
2082         page = pfn_to_online_page(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
2083         if (page && zone_idx(page_zone(page)) == ZONE_MOVABLE)
2084                 online_type = MMOP_ONLINE_MOVABLE;
2085
2086         rc = device_offline(&mem->dev);
2087         /*
2088          * Default is MMOP_OFFLINE - change it only if offlining succeeded,
2089          * so try_reonline_memory_block() can do the right thing.
2090          */
2091         if (!rc)
2092                 **online_types = online_type;
2093
2094         (*online_types)++;
2095         /* Ignore if already offline. */
2096         return rc < 0 ? rc : 0;
2097 }
2098
2099 static int try_reonline_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
2100 {
2101         uint8_t **online_types = arg;
2102         int rc;
2103
2104         if (**online_types != MMOP_OFFLINE) {
2105                 mem->online_type = **online_types;
2106                 rc = device_online(&mem->dev);
2107                 if (rc < 0)
2108                         pr_warn("%s: Failed to re-online memory: %d",
2109                                 __func__, rc);
2110         }
2111
2112         /* Continue processing all remaining memory blocks. */
2113         (*online_types)++;
2114         return 0;
2115 }
2116
2117 /*
2118  * Try to offline and remove memory. Might take a long time to finish in case
2119  * memory is still in use. Primarily useful for memory devices that logically
2120  * unplugged all memory (so it's no longer in use) and want to offline + remove
2121  * that memory.
2122  */
2123 int offline_and_remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
2124 {
2125         const unsigned long mb_count = size / memory_block_size_bytes();
2126         uint8_t *online_types, *tmp;
2127         int rc;
2128
2129         if (!IS_ALIGNED(start, memory_block_size_bytes()) ||
2130             !IS_ALIGNED(size, memory_block_size_bytes()) || !size)
2131                 return -EINVAL;
2132
2133         /*
2134          * We'll remember the old online type of each memory block, so we can
2135          * try to revert whatever we did when offlining one memory block fails
2136          * after offlining some others succeeded.
2137          */
2138         online_types = kmalloc_array(mb_count, sizeof(*online_types),
2139                                      GFP_KERNEL);
2140         if (!online_types)
2141                 return -ENOMEM;
2142         /*
2143          * Initialize all states to MMOP_OFFLINE, so when we abort processing in
2144          * try_offline_memory_block(), we'll skip all unprocessed blocks in
2145          * try_reonline_memory_block().
2146          */
2147         memset(online_types, MMOP_OFFLINE, mb_count);
2148
2149         lock_device_hotplug();
2150
2151         tmp = online_types;
2152         rc = walk_memory_blocks(start, size, &tmp, try_offline_memory_block);
2153
2154         /*
2155          * In case we succeeded to offline all memory, remove it.
2156          * This cannot fail as it cannot get onlined in the meantime.
2157          */
2158         if (!rc) {
2159                 rc = try_remove_memory(nid, start, size);
2160                 if (rc)
2161                         pr_err("%s: Failed to remove memory: %d", __func__, rc);
2162         }
2163
2164         /*
2165          * Rollback what we did. While memory onlining might theoretically fail
2166          * (nacked by a notifier), it barely ever happens.
2167          */
2168         if (rc) {
2169                 tmp = online_types;
2170                 walk_memory_blocks(start, size, &tmp,
2171                                    try_reonline_memory_block);
2172         }
2173         unlock_device_hotplug();
2174
2175         kfree(online_types);
2176         return rc;
2177 }
2178 EXPORT_SYMBOL_GPL(offline_and_remove_memory);
2179 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */