mm/memory_hotplug.c

   1 /*
   2  *  linux/mm/memory_hotplug.c
   3  *
   4  *  Copyright (C)
   5  */
   6
   7 #include <linux/stddef.h>
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/swap.h>
  10 #include <linux/interrupt.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/compiler.h>
  13 #include <linux/export.h>
  14 #include <linux/pagevec.h>
  15 #include <linux/writeback.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/sysctl.h>
  18 #include <linux/cpu.h>
  19 #include <linux/memory.h>
  20 #include <linux/memremap.h>
  21 #include <linux/memory_hotplug.h>
  22 #include <linux/highmem.h>
  23 #include <linux/vmalloc.h>
  24 #include <linux/ioport.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/migrate.h>
  27 #include <linux/page-isolation.h>
  28 #include <linux/pfn.h>
  29 #include <linux/suspend.h>
  30 #include <linux/mm_inline.h>
  31 #include <linux/firmware-map.h>
  32 #include <linux/stop_machine.h>
  33 #include <linux/hugetlb.h>
  34 #include <linux/memblock.h>
  35 #include <linux/bootmem.h>
  36 #include <linux/compaction.h>
  37
  38 #include <asm/tlbflush.h>
  39
  40 #include "internal.h"
  41
  42 /*
  43  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
  44  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
  45  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
  46  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
  47  */
  48
  49 static void generic_online_page(struct page *page);
  50
  51 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
  52 static DEFINE_MUTEX(online_page_callback_lock);
  53
  54 /* The same as the cpu_hotplug lock, but for memory hotplug. */
  55 static struct {
  56         struct task_struct *active_writer;
  57         struct mutex lock; /* Synchronizes accesses to refcount, */
  58         /*
  59          * Also blocks the new readers during
  60          * an ongoing mem hotplug operation.
  61          */
  62         int refcount;
  63
  64 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  65         struct lockdep_map dep_map;
  66 #endif
  67 } mem_hotplug = {
  68         .active_writer = NULL,
  69         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(mem_hotplug.lock),
  70         .refcount = 0,
  71 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  72         .dep_map = {.name = "mem_hotplug.lock" },
  73 #endif
  74 };
  75
  76 /* Lockdep annotations for get/put_online_mems() and mem_hotplug_begin/end() */
  77 #define memhp_lock_acquire_read() lock_map_acquire_read(&mem_hotplug.dep_map)
  78 #define memhp_lock_acquire()      lock_map_acquire(&mem_hotplug.dep_map)
  79 #define memhp_lock_release()      lock_map_release(&mem_hotplug.dep_map)
  80
  81 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
  82 bool memhp_auto_online;
  83 #else
  84 bool memhp_auto_online = true;
  85 #endif
  86 EXPORT_SYMBOL_GPL(memhp_auto_online);
  87
  88 static int __init setup_memhp_default_state(char *str)
  89 {
  90         if (!strcmp(str, "online"))
  91                 memhp_auto_online = true;
  92         else if (!strcmp(str, "offline"))
  93                 memhp_auto_online = false;
  94
  95         return 1;
  96 }
  97 __setup("memhp_default_state=", setup_memhp_default_state);
  98
  99 void get_online_mems(void)
 100 {
 101         might_sleep();
 102         if (mem_hotplug.active_writer == current)
 103                 return;
 104         memhp_lock_acquire_read();
 105         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 106         mem_hotplug.refcount++;
 107         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 108
 109 }
 110
 111 void put_online_mems(void)
 112 {
 113         if (mem_hotplug.active_writer == current)
 114                 return;
 115         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 116
 117         if (WARN_ON(!mem_hotplug.refcount))
 118                 mem_hotplug.refcount++; /* try to fix things up */
 119
 120         if (!--mem_hotplug.refcount && unlikely(mem_hotplug.active_writer))
 121                 wake_up_process(mem_hotplug.active_writer);
 122         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 123         memhp_lock_release();
 124
 125 }
 126
 127 void mem_hotplug_begin(void)
 128 {
 129         mem_hotplug.active_writer = current;
 130
 131         memhp_lock_acquire();
 132         for (;;) {
 133                 mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
 134                 if (likely(!mem_hotplug.refcount))
 135                         break;
 136                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 137                 mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 138                 schedule();
 139         }
 140 }
 141
 142 void mem_hotplug_done(void)
 143 {
 144         mem_hotplug.active_writer = NULL;
 145         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
 146         memhp_lock_release();
 147 }
 148
 149 /* add this memory to iomem resource */
 150 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
 151 {
 152         struct resource *res;
 153         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
 154         if (!res)
 155                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 156
 157         res->name = "System RAM";
 158         res->start = start;
 159         res->end = start + size - 1;
 160         res->flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 161         if (request_resource(&iomem_resource, res) < 0) {
 162                 pr_debug("System RAM resource %pR cannot be added\n", res);
 163                 kfree(res);
 164                 return ERR_PTR(-EEXIST);
 165         }
 166         return res;
 167 }
 168
 169 static void release_memory_resource(struct resource *res)
 170 {
 171         if (!res)
 172                 return;
 173         release_resource(res);
 174         kfree(res);
 175         return;
 176 }
 177
 178 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
 179 void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page,
 180                       unsigned long type)
 181 {
 182         page->freelist = (void *)type;
 183         SetPagePrivate(page);
 184         set_page_private(page, info);
 185         page_ref_inc(page);
 186 }
 187
 188 void put_page_bootmem(struct page *page)
 189 {
 190         unsigned long type;
 191
 192         type = (unsigned long) page->freelist;
 193         BUG_ON(type < MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE ||
 194                type > MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE);
 195
 196         if (page_ref_dec_return(page) == 1) {
 197                 page->freelist = NULL;
 198                 ClearPagePrivate(page);
 199                 set_page_private(page, 0);
 200                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
 201                 free_reserved_page(page);
 202         }
 203 }
 204
 205 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
 206 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 207 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 208 {
 209         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 210         struct mem_section *ms;
 211         struct page *page, *memmap;
 212
 213         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 214         ms = __nr_to_section(section_nr);
 215
 216         /* Get section's memmap address */
 217         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 218
 219         /*
 220          * Get page for the memmap's phys address
 221          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
 222          */
 223         page = virt_to_page(memmap);
 224         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
 225         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
 226
 227         /* remember memmap's page */
 228         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 229                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
 230
 231         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 232         page = virt_to_page(usemap);
 233
 234         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 235
 236         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 237                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 238
 239 }
 240 #else /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 241 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 242 {
 243         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 244         struct mem_section *ms;
 245         struct page *page, *memmap;
 246
 247         if (!pfn_valid(start_pfn))
 248                 return;
 249
 250         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 251         ms = __nr_to_section(section_nr);
 252
 253         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 254
 255         register_page_bootmem_memmap(section_nr, memmap, PAGES_PER_SECTION);
 256
 257         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 258         page = virt_to_page(usemap);
 259
 260         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 261
 262         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 263                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 264 }
 265 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 266
 267 void __init register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 268 {
 269         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
 270         int node = pgdat->node_id;
 271         struct page *page;
 272
 273         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
 274         page = virt_to_page(pgdat);
 275
 276         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 277                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 278
 279         pfn = pgdat->node_start_pfn;
 280         end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 281
 282         /* register section info */
 283         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 284                 /*
 285                  * Some platforms can assign the same pfn to multiple nodes - on
 286                  * node0 as well as nodeN.  To avoid registering a pfn against
 287                  * multiple nodes we check that this pfn does not already
 288                  * reside in some other nodes.
 289                  */
 290                 if (pfn_valid(pfn) && (early_pfn_to_nid(pfn) == node))
 291                         register_page_bootmem_info_section(pfn);
 292         }
 293 }
 294 #endif /* CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE */
 295
 296 static void __meminit grow_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 297                                      unsigned long end_pfn)
 298 {
 299         unsigned long old_zone_end_pfn;
 300
 301         zone_span_writelock(zone);
 302
 303         old_zone_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
 304         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
 305                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 306
 307         zone->spanned_pages = max(old_zone_end_pfn, end_pfn) -
 308                                 zone->zone_start_pfn;
 309
 310         zone_span_writeunlock(zone);
 311 }
 312
 313 static void resize_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 314                 unsigned long end_pfn)
 315 {
 316         zone_span_writelock(zone);
 317
 318         if (end_pfn - start_pfn) {
 319                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 320                 zone->spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 321         } else {
 322                 /*
 323                  * make it consist as free_area_init_core(),
 324                  * if spanned_pages = 0, then keep start_pfn = 0
 325                  */
 326                 zone->zone_start_pfn = 0;
 327                 zone->spanned_pages = 0;
 328         }
 329
 330         zone_span_writeunlock(zone);
 331 }
 332
 333 static void fix_zone_id(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 334                 unsigned long end_pfn)
 335 {
 336         enum zone_type zid = zone_idx(zone);
 337         int nid = zone->zone_pgdat->node_id;
 338         unsigned long pfn;
 339
 340         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
 341                 set_page_links(pfn_to_page(pfn), zid, nid, pfn);
 342 }
 343
 344 /* Can fail with -ENOMEM from allocating a wait table with vmalloc() or
 345  * alloc_bootmem_node_nopanic()/memblock_virt_alloc_node_nopanic() */
 346 static int __ref ensure_zone_is_initialized(struct zone *zone,
 347                         unsigned long start_pfn, unsigned long num_pages)
 348 {
 349         if (!zone_is_initialized(zone))
 350                 return init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, num_pages);
 351
 352         return 0;
 353 }
 354
 355 static int __meminit move_pfn_range_left(struct zone *z1, struct zone *z2,
 356                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 357 {
 358         int ret;
 359         unsigned long flags;
 360         unsigned long z1_start_pfn;
 361
 362         ret = ensure_zone_is_initialized(z1, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 363         if (ret)
 364                 return ret;
 365
 366         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 367
 368         /* can't move pfns which are higher than @z2 */
 369         if (end_pfn > zone_end_pfn(z2))
 370                 goto out_fail;
 371         /* the move out part must be at the left most of @z2 */
 372         if (start_pfn > z2->zone_start_pfn)
 373                 goto out_fail;
 374         /* must included/overlap */
 375         if (end_pfn <= z2->zone_start_pfn)
 376                 goto out_fail;
 377
 378         /* use start_pfn for z1's start_pfn if z1 is empty */
 379         if (!zone_is_empty(z1))
 380                 z1_start_pfn = z1->zone_start_pfn;
 381         else
 382                 z1_start_pfn = start_pfn;
 383
 384         resize_zone(z1, z1_start_pfn, end_pfn);
 385         resize_zone(z2, end_pfn, zone_end_pfn(z2));
 386
 387         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 388
 389         fix_zone_id(z1, start_pfn, end_pfn);
 390
 391         return 0;
 392 out_fail:
 393         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 394         return -1;
 395 }
 396
 397 static int __meminit move_pfn_range_right(struct zone *z1, struct zone *z2,
 398                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 399 {
 400         int ret;
 401         unsigned long flags;
 402         unsigned long z2_end_pfn;
 403
 404         ret = ensure_zone_is_initialized(z2, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 405         if (ret)
 406                 return ret;
 407
 408         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 409
 410         /* can't move pfns which are lower than @z1 */
 411         if (z1->zone_start_pfn > start_pfn)
 412                 goto out_fail;
 413         /* the move out part mast at the right most of @z1 */
 414         if (zone_end_pfn(z1) >  end_pfn)
 415                 goto out_fail;
 416         /* must included/overlap */
 417         if (start_pfn >= zone_end_pfn(z1))
 418                 goto out_fail;
 419
 420         /* use end_pfn for z2's end_pfn if z2 is empty */
 421         if (!zone_is_empty(z2))
 422                 z2_end_pfn = zone_end_pfn(z2);
 423         else
 424                 z2_end_pfn = end_pfn;
 425
 426         resize_zone(z1, z1->zone_start_pfn, start_pfn);
 427         resize_zone(z2, start_pfn, z2_end_pfn);
 428
 429         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 430
 431         fix_zone_id(z2, start_pfn, end_pfn);
 432
 433         return 0;
 434 out_fail:
 435         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 436         return -1;
 437 }
 438
 439 static struct zone * __meminit move_pfn_range(int zone_shift,
 440                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 441 {
 442         struct zone *zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
 443         int ret = 0;
 444
 445         if (zone_shift < 0)
 446                 ret = move_pfn_range_left(zone + zone_shift, zone,
 447                                           start_pfn, end_pfn);
 448         else if (zone_shift)
 449                 ret = move_pfn_range_right(zone, zone + zone_shift,
 450                                            start_pfn, end_pfn);
 451
 452         if (ret)
 453                 return NULL;
 454
 455         return zone + zone_shift;
 456 }
 457
 458 static void __meminit grow_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
 459                                       unsigned long end_pfn)
 460 {
 461         unsigned long old_pgdat_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
 462
 463         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
 464                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
 465
 466         pgdat->node_spanned_pages = max(old_pgdat_end_pfn, end_pfn) -
 467                                         pgdat->node_start_pfn;
 468 }
 469
 470 static int __meminit __add_zone(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
 471 {
 472         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 473         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 474         int nid = pgdat->node_id;
 475         int zone_type;
 476         unsigned long flags, pfn;
 477         int ret;
 478
 479         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 480         ret = ensure_zone_is_initialized(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
 481         if (ret)
 482                 return ret;
 483
 484         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 485         grow_zone_span(zone, phys_start_pfn, phys_start_pfn + nr_pages);
 486         grow_pgdat_span(zone->zone_pgdat, phys_start_pfn,
 487                         phys_start_pfn + nr_pages);
 488         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 489         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_type,
 490                          phys_start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
 491
 492         /* online_page_range is called later and expects pages reserved */
 493         for (pfn = phys_start_pfn; pfn < phys_start_pfn + nr_pages; pfn++) {
 494                 if (!pfn_valid(pfn))
 495                         continue;
 496
 497                 SetPageReserved(pfn_to_page(pfn));
 498         }
 499         return 0;
 500 }
 501
 502 static int __meminit __add_section(int nid, struct zone *zone,
 503                                         unsigned long phys_start_pfn)
 504 {
 505         int ret;
 506
 507         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
 508                 return -EEXIST;
 509
 510         ret = sparse_add_one_section(zone, phys_start_pfn);
 511
 512         if (ret < 0)
 513                 return ret;
 514
 515         ret = __add_zone(zone, phys_start_pfn);
 516
 517         if (ret < 0)
 518                 return ret;
 519
 520         return register_new_memory(nid, __pfn_to_section(phys_start_pfn));
 521 }
 522
 523 /*
 524  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
 525  * expected that archs that support memory hotplug will
 526  * call this function after deciding the zone to which to
 527  * add the new pages.
 528  */
 529 int __ref __add_pages(int nid, struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 530                         unsigned long nr_pages)
 531 {
 532         unsigned long i;
 533         int err = 0;
 534         int start_sec, end_sec;
 535         struct vmem_altmap *altmap;
 536
 537         clear_zone_contiguous(zone);
 538
 539         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
 540         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
 541         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
 542
 543         altmap = to_vmem_altmap((unsigned long) pfn_to_page(phys_start_pfn));
 544         if (altmap) {
 545                 /*
 546                  * Validate altmap is within bounds of the total request
 547                  */
 548                 if (altmap->base_pfn != phys_start_pfn
 549                                 || vmem_altmap_offset(altmap) > nr_pages) {
 550                         pr_warn_once("memory add fail, invalid altmap\n");
 551                         err = -EINVAL;
 552                         goto out;
 553                 }
 554                 altmap->alloc = 0;
 555         }
 556
 557         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
 558                 err = __add_section(nid, zone, section_nr_to_pfn(i));
 559
 560                 /*
 561                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
 562                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
 563                  * Warning will be printed if there is collision.
 564                  */
 565                 if (err && (err != -EEXIST))
 566                         break;
 567                 err = 0;
 568         }
 569         vmemmap_populate_print_last();
 570 out:
 571         set_zone_contiguous(zone);
 572         return err;
 573 }
 574 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
 575
 576 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 577 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
 578 static int find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 579                                      unsigned long start_pfn,
 580                                      unsigned long end_pfn)
 581 {
 582         struct mem_section *ms;
 583
 584         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 585                 ms = __pfn_to_section(start_pfn);
 586
 587                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 588                         continue;
 589
 590                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
 591                         continue;
 592
 593                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
 594                         continue;
 595
 596                 return start_pfn;
 597         }
 598
 599         return 0;
 600 }
 601
 602 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
 603 static int find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 604                                     unsigned long start_pfn,
 605                                     unsigned long end_pfn)
 606 {
 607         struct mem_section *ms;
 608         unsigned long pfn;
 609
 610         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
 611         pfn = end_pfn - 1;
 612         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SECTION) {
 613                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 614
 615                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 616                         continue;
 617
 618                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
 619                         continue;
 620
 621                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
 622                         continue;
 623
 624                 return pfn;
 625         }
 626
 627         return 0;
 628 }
 629
 630 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 631                              unsigned long end_pfn)
 632 {
 633         unsigned long zone_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
 634         unsigned long z = zone_end_pfn(zone); /* zone_end_pfn namespace clash */
 635         unsigned long zone_end_pfn = z;
 636         unsigned long pfn;
 637         struct mem_section *ms;
 638         int nid = zone_to_nid(zone);
 639
 640         zone_span_writelock(zone);
 641         if (zone_start_pfn == start_pfn) {
 642                 /*
 643                  * If the section is smallest section in the zone, it need
 644                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
 645                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 646                  * for shrinking zone.
 647                  */
 648                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
 649                                                 zone_end_pfn);
 650                 if (pfn) {
 651                         zone->zone_start_pfn = pfn;
 652                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn - pfn;
 653                 }
 654         } else if (zone_end_pfn == end_pfn) {
 655                 /*
 656                  * If the section is biggest section in the zone, it need
 657                  * shrink zone->spanned_pages.
 658                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 659                  * shrinking zone.
 660                  */
 661                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone_start_pfn,
 662                                                start_pfn);
 663                 if (pfn)
 664                         zone->spanned_pages = pfn - zone_start_pfn + 1;
 665         }
 666
 667         /*
 668          * The section is not biggest or smallest mem_section in the zone, it
 669          * only creates a hole in the zone. So in this case, we need not
 670          * change the zone. But perhaps, the zone has only hole data. Thus
 671          * it check the zone has only hole or not.
 672          */
 673         pfn = zone_start_pfn;
 674         for (; pfn < zone_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 675                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 676
 677                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 678                         continue;
 679
 680                 if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
 681                         continue;
 682
 683                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 684                 if (start_pfn == pfn)
 685                         continue;
 686
 687                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 688                 zone_span_writeunlock(zone);
 689                 return;
 690         }
 691
 692         /* The zone has no valid section */
 693         zone->zone_start_pfn = 0;
 694         zone->spanned_pages = 0;
 695         zone_span_writeunlock(zone);
 696 }
 697
 698 static void shrink_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
 699                               unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 700 {
 701         unsigned long pgdat_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
 702         unsigned long p = pgdat_end_pfn(pgdat); /* pgdat_end_pfn namespace clash */
 703         unsigned long pgdat_end_pfn = p;
 704         unsigned long pfn;
 705         struct mem_section *ms;
 706         int nid = pgdat->node_id;
 707
 708         if (pgdat_start_pfn == start_pfn) {
 709                 /*
 710                  * If the section is smallest section in the pgdat, it need
 711                  * shrink pgdat->node_start_pfn and pgdat->node_spanned_pages.
 712                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 713                  * for shrinking zone.
 714                  */
 715                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, NULL, end_pfn,
 716                                                 pgdat_end_pfn);
 717                 if (pfn) {
 718                         pgdat->node_start_pfn = pfn;
 719                         pgdat->node_spanned_pages = pgdat_end_pfn - pfn;
 720                 }
 721         } else if (pgdat_end_pfn == end_pfn) {
 722                 /*
 723                  * If the section is biggest section in the pgdat, it need
 724                  * shrink pgdat->node_spanned_pages.
 725                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 726                  * shrinking zone.
 727                  */
 728                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, NULL, pgdat_start_pfn,
 729                                                start_pfn);
 730                 if (pfn)
 731                         pgdat->node_spanned_pages = pfn - pgdat_start_pfn + 1;
 732         }
 733
 734         /*
 735          * If the section is not biggest or smallest mem_section in the pgdat,
 736          * it only creates a hole in the pgdat. So in this case, we need not
 737          * change the pgdat.
 738          * But perhaps, the pgdat has only hole data. Thus it check the pgdat
 739          * has only hole or not.
 740          */
 741         pfn = pgdat_start_pfn;
 742         for (; pfn < pgdat_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 743                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 744
 745                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 746                         continue;
 747
 748                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
 749                         continue;
 750
 751                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 752                 if (start_pfn == pfn)
 753                         continue;
 754
 755                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 756                 return;
 757         }
 758
 759         /* The pgdat has no valid section */
 760         pgdat->node_start_pfn = 0;
 761         pgdat->node_spanned_pages = 0;
 762 }
 763
 764 static void __remove_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn)
 765 {
 766         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 767         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 768         int zone_type;
 769         unsigned long flags;
 770
 771         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 772
 773         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 774         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 775         shrink_pgdat_span(pgdat, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 776         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 777 }
 778
 779 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms,
 780                 unsigned long map_offset)
 781 {
 782         unsigned long start_pfn;
 783         int scn_nr;
 784         int ret = -EINVAL;
 785
 786         if (!valid_section(ms))
 787                 return ret;
 788
 789         ret = unregister_memory_section(ms);
 790         if (ret)
 791                 return ret;
 792
 793         scn_nr = __section_nr(ms);
 794         start_pfn = section_nr_to_pfn(scn_nr);
 795         __remove_zone(zone, start_pfn);
 796
 797         sparse_remove_one_section(zone, ms, map_offset);
 798         return 0;
 799 }
 800
 801 /**
 802  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
 803  * @zone: zone from which pages need to be removed
 804  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
 805  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
 806  *
 807  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
 808  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
 809  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
 810  * calling offline_pages().
 811  */
 812 int __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 813                  unsigned long nr_pages)
 814 {
 815         unsigned long i;
 816         unsigned long map_offset = 0;
 817         int sections_to_remove, ret = 0;
 818
 819         /* In the ZONE_DEVICE case device driver owns the memory region */
 820         if (is_dev_zone(zone)) {
 821                 struct page *page = pfn_to_page(phys_start_pfn);
 822                 struct vmem_altmap *altmap;
 823
 824                 altmap = to_vmem_altmap((unsigned long) page);
 825                 if (altmap)
 826                         map_offset = vmem_altmap_offset(altmap);
 827         } else {
 828                 resource_size_t start, size;
 829
 830                 start = phys_start_pfn << PAGE_SHIFT;
 831                 size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 832
 833                 ret = release_mem_region_adjustable(&iomem_resource, start,
 834                                         size);
 835                 if (ret) {
 836                         resource_size_t endres = start + size - 1;
 837
 838                         pr_warn("Unable to release resource <%pa-%pa> (%d)\n",
 839                                         &start, &endres, ret);
 840                 }
 841         }
 842
 843         clear_zone_contiguous(zone);
 844
 845         /*
 846          * We can only remove entire sections
 847          */
 848         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
 849         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
 850
 851         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
 852         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
 853                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
 854
 855                 ret = __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn), map_offset);
 856                 map_offset = 0;
 857                 if (ret)
 858                         break;
 859         }
 860
 861         set_zone_contiguous(zone);
 862
 863         return ret;
 864 }
 865 EXPORT_SYMBOL_GPL(__remove_pages);
 866 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
 867
 868 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 869 {
 870         int rc = -EINVAL;
 871
 872         get_online_mems();
 873         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 874
 875         if (online_page_callback == generic_online_page) {
 876                 online_page_callback = callback;
 877                 rc = 0;
 878         }
 879
 880         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 881         put_online_mems();
 882
 883         return rc;
 884 }
 885 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
 886
 887 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 888 {
 889         int rc = -EINVAL;
 890
 891         get_online_mems();
 892         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
 893
 894         if (online_page_callback == callback) {
 895                 online_page_callback = generic_online_page;
 896                 rc = 0;
 897         }
 898
 899         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
 900         put_online_mems();
 901
 902         return rc;
 903 }
 904 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
 905
 906 void __online_page_set_limits(struct page *page)
 907 {
 908 }
 909 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_set_limits);
 910
 911 void __online_page_increment_counters(struct page *page)
 912 {
 913         adjust_managed_page_count(page, 1);
 914 }
 915 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_increment_counters);
 916
 917 void __online_page_free(struct page *page)
 918 {
 919         __free_reserved_page(page);
 920 }
 921 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_free);
 922
 923 static void generic_online_page(struct page *page)
 924 {
 925         __online_page_set_limits(page);
 926         __online_page_increment_counters(page);
 927         __online_page_free(page);
 928 }
 929
 930 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 931                         void *arg)
 932 {
 933         unsigned long i;
 934         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
 935         struct page *page;
 936         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
 937                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 938                         page = pfn_to_page(start_pfn + i);
 939                         (*online_page_callback)(page);
 940                         onlined_pages++;
 941                 }
 942         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
 943         return 0;
 944 }
 945
 946 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
 947 /*
 948  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit onlining of a node which doesn't have
 949  * normal memory.
 950  */
 951 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 952 {
 953         return true;
 954 }
 955 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 956 /* ensure every online node has NORMAL memory */
 957 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 958 {
 959         return node_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
 960 }
 961 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 962
 963 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
 964 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
 965         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
 966 {
 967         int nid = zone_to_nid(zone);
 968         enum zone_type zone_last = ZONE_NORMAL;
 969
 970         /*
 971          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 972          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
 973          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
 974          *
 975          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
 976          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
 977          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 978          */
 979         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
 980                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 981
 982         /*
 983          * if the memory to be online is in a zone of 0...zone_last, and
 984          * the zones of 0...zone_last don't have memory before online, we will
 985          * need to set the node to node_states[N_NORMAL_MEMORY] after
 986          * the memory is online.
 987          */
 988         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
 989                 arg->status_change_nid_normal = nid;
 990         else
 991                 arg->status_change_nid_normal = -1;
 992
 993 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 994         /*
 995          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
 996          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
 997          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
 998          *
 999          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1000          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1001          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1002          */
1003         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1004         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1005                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1006
1007         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
1008                 arg->status_change_nid_high = nid;
1009         else
1010                 arg->status_change_nid_high = -1;
1011 #else
1012         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1013 #endif
1014
1015         /*
1016          * if the node don't have memory befor online, we will need to
1017          * set the node to node_states[N_MEMORY] after the memory
1018          * is online.
1019          */
1020         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
1021                 arg->status_change_nid = nid;
1022         else
1023                 arg->status_change_nid = -1;
1024 }
1025
1026 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
1027 {
1028         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1029                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1030
1031         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
1032                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1033
1034         node_set_state(node, N_MEMORY);
1035 }
1036
1037 bool zone_can_shift(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
1038                    enum zone_type target, int *zone_shift)
1039 {
1040         struct zone *zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
1041         enum zone_type idx = zone_idx(zone);
1042         int i;
1043
1044         *zone_shift = 0;
1045
1046         if (idx < target) {
1047                 /* pages must be at end of current zone */
1048                 if (pfn + nr_pages != zone_end_pfn(zone))
1049                         return false;
1050
1051                 /* no zones in use between current zone and target */
1052                 for (i = idx + 1; i < target; i++)
1053                         if (zone_is_initialized(zone - idx + i))
1054                                 return false;
1055         }
1056
1057         if (target < idx) {
1058                 /* pages must be at beginning of current zone */
1059                 if (pfn != zone->zone_start_pfn)
1060                         return false;
1061
1062                 /* no zones in use between current zone and target */
1063                 for (i = target + 1; i < idx; i++)
1064                         if (zone_is_initialized(zone - idx + i))
1065                                 return false;
1066         }
1067
1068         *zone_shift = target - idx;
1069         return true;
1070 }
1071
1072 /* Must be protected by mem_hotplug_begin() */
1073 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, int online_type)
1074 {
1075         unsigned long flags;
1076         unsigned long onlined_pages = 0;
1077         struct zone *zone;
1078         int need_zonelists_rebuild = 0;
1079         int nid;
1080         int ret;
1081         struct memory_notify arg;
1082         int zone_shift = 0;
1083
1084         /*
1085          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
1086          * The section can't be removed here because of the
1087          * memory_block->state_mutex.
1088          */
1089         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
1090
1091         if ((zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL ||
1092             online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE) &&
1093             !can_online_high_movable(zone))
1094                 return -EINVAL;
1095
1096         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL) {
1097                 if (!zone_can_shift(pfn, nr_pages, ZONE_NORMAL, &zone_shift))
1098                         return -EINVAL;
1099         } else if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE) {
1100                 if (!zone_can_shift(pfn, nr_pages, ZONE_MOVABLE, &zone_shift))
1101                         return -EINVAL;
1102         }
1103
1104         zone = move_pfn_range(zone_shift, pfn, pfn + nr_pages);
1105         if (!zone)
1106                 return -EINVAL;
1107
1108         arg.start_pfn = pfn;
1109         arg.nr_pages = nr_pages;
1110         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
1111
1112         nid = zone_to_nid(zone);
1113
1114         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
1115         ret = notifier_to_errno(ret);
1116         if (ret)
1117                 goto failed_addition;
1118
1119         /*
1120          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
1121          * This means the page allocator ignores this zone.
1122          * So, zonelist must be updated after online.
1123          */
1124         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1125         if (!populated_zone(zone)) {
1126                 need_zonelists_rebuild = 1;
1127                 build_all_zonelists(NULL, zone);
1128         }
1129
1130         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
1131                 online_pages_range);
1132         if (ret) {
1133                 if (need_zonelists_rebuild)
1134                         zone_pcp_reset(zone);
1135                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1136                 goto failed_addition;
1137         }
1138
1139         zone->present_pages += onlined_pages;
1140
1141         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1142         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
1143         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1144
1145         if (onlined_pages) {
1146                 node_states_set_node(nid, &arg);
1147                 if (need_zonelists_rebuild)
1148                         build_all_zonelists(NULL, NULL);
1149                 else
1150                         zone_pcp_update(zone);
1151         }
1152
1153         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1154
1155         init_per_zone_wmark_min();
1156
1157         if (onlined_pages) {
1158                 kswapd_run(nid);
1159                 kcompactd_run(nid);
1160         }
1161
1162         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1163
1164         writeback_set_ratelimit();
1165
1166         if (onlined_pages)
1167                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
1168         return 0;
1169
1170 failed_addition:
1171         pr_debug("online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1172                  (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
1173                  (((unsigned long long) pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1);
1174         memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
1175         return ret;
1176 }
1177 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
1178
1179 static void reset_node_present_pages(pg_data_t *pgdat)
1180 {
1181         struct zone *z;
1182
1183         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
1184                 z->present_pages = 0;
1185
1186         pgdat->node_present_pages = 0;
1187 }
1188
1189 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1190 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
1191 {
1192         struct pglist_data *pgdat;
1193         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1194         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1195         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
1196
1197         pgdat = NODE_DATA(nid);
1198         if (!pgdat) {
1199                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
1200                 if (!pgdat)
1201                         return NULL;
1202
1203                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
1204         } else {
1205                 /* Reset the nr_zones, order and classzone_idx before reuse */
1206                 pgdat->nr_zones = 0;
1207                 pgdat->kswapd_order = 0;
1208                 pgdat->kswapd_classzone_idx = 0;
1209         }
1210
1211         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
1212
1213         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
1214         free_area_init_node(nid, zones_size, start_pfn, zholes_size);
1215         pgdat->per_cpu_nodestats = alloc_percpu(struct per_cpu_nodestat);
1216
1217         /*
1218          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
1219          * to access not-initialized zonelist, build here.
1220          */
1221         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1222         build_all_zonelists(pgdat, NULL);
1223         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1224
1225         /*
1226          * zone->managed_pages is set to an approximate value in
1227          * free_area_init_core(), which will cause
1228          * /sys/device/system/node/nodeX/meminfo has wrong data.
1229          * So reset it to 0 before any memory is onlined.
1230          */
1231         reset_node_managed_pages(pgdat);
1232
1233         /*
1234          * When memory is hot-added, all the memory is in offline state. So
1235          * clear all zones' present_pages because they will be updated in
1236          * online_pages() and offline_pages().
1237          */
1238         reset_node_present_pages(pgdat);
1239
1240         return pgdat;
1241 }
1242
1243 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
1244 {
1245         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
1246         free_percpu(pgdat->per_cpu_nodestats);
1247         arch_free_nodedata(pgdat);
1248         return;
1249 }
1250
1251
1252 /**
1253  * try_online_node - online a node if offlined
1254  *
1255  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1256  */
1257 int try_online_node(int nid)
1258 {
1259         pg_data_t       *pgdat;
1260         int     ret;
1261
1262         if (node_online(nid))
1263                 return 0;
1264
1265         mem_hotplug_begin();
1266         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, 0);
1267         if (!pgdat) {
1268                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
1269                 ret = -ENOMEM;
1270                 goto out;
1271         }
1272         node_set_online(nid);
1273         ret = register_one_node(nid);
1274         BUG_ON(ret);
1275
1276         if (pgdat->node_zonelists->_zonerefs->zone == NULL) {
1277                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1278                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1279                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1280         }
1281
1282 out:
1283         mem_hotplug_done();
1284         return ret;
1285 }
1286
1287 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1288 {
1289         u64 start_pfn = PFN_DOWN(start);
1290         u64 nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
1291
1292         /* Memory range must be aligned with section */
1293         if ((start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK) ||
1294             (nr_pages % PAGES_PER_SECTION) || (!nr_pages)) {
1295                 pr_err("Section-unaligned hotplug range: start 0x%llx, size 0x%llx\n",
1296                                 (unsigned long long)start,
1297                                 (unsigned long long)size);
1298                 return -EINVAL;
1299         }
1300
1301         return 0;
1302 }
1303
1304 /*
1305  * If movable zone has already been setup, newly added memory should be check.
1306  * If its address is higher than movable zone, it should be added as movable.
1307  * Without this check, movable zone may overlap with other zone.
1308  */
1309 static int should_add_memory_movable(int nid, u64 start, u64 size)
1310 {
1311         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
1312         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1313         struct zone *movable_zone = pgdat->node_zones + ZONE_MOVABLE;
1314
1315         if (zone_is_empty(movable_zone))
1316                 return 0;
1317
1318         if (movable_zone->zone_start_pfn <= start_pfn)
1319                 return 1;
1320
1321         return 0;
1322 }
1323
1324 int zone_for_memory(int nid, u64 start, u64 size, int zone_default,
1325                 bool for_device)
1326 {
1327 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
1328         if (for_device)
1329                 return ZONE_DEVICE;
1330 #endif
1331         if (should_add_memory_movable(nid, start, size))
1332                 return ZONE_MOVABLE;
1333
1334         return zone_default;
1335 }
1336
1337 static int online_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1338 {
1339         return memory_block_change_state(mem, MEM_ONLINE, MEM_OFFLINE);
1340 }
1341
1342 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1343 int __ref add_memory_resource(int nid, struct resource *res, bool online)
1344 {
1345         u64 start, size;
1346         pg_data_t *pgdat = NULL;
1347         bool new_pgdat;
1348         bool new_node;
1349         int ret;
1350
1351         start = res->start;
1352         size = resource_size(res);
1353
1354         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1355         if (ret)
1356                 return ret;
1357
1358         {       /* Stupid hack to suppress address-never-null warning */
1359                 void *p = NODE_DATA(nid);
1360                 new_pgdat = !p;
1361         }
1362
1363         mem_hotplug_begin();
1364
1365         /*
1366          * Add new range to memblock so that when hotadd_new_pgdat() is called
1367          * to allocate new pgdat, get_pfn_range_for_nid() will be able to find
1368          * this new range and calculate total pages correctly.  The range will
1369          * be removed at hot-remove time.
1370          */
1371         memblock_add_node(start, size, nid);
1372
1373         new_node = !node_online(nid);
1374         if (new_node) {
1375                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
1376                 ret = -ENOMEM;
1377                 if (!pgdat)
1378                         goto error;
1379         }
1380
1381         /* call arch's memory hotadd */
1382         ret = arch_add_memory(nid, start, size, false);
1383
1384         if (ret < 0)
1385                 goto error;
1386
1387         /* we online node here. we can't roll back from here. */
1388         node_set_online(nid);
1389
1390         if (new_node) {
1391                 ret = register_one_node(nid);
1392                 /*
1393                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
1394                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1395                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1396                  */
1397                 BUG_ON(ret);
1398         }
1399
1400         /* create new memmap entry */
1401         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1402
1403         /* online pages if requested */
1404         if (online)
1405                 walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1),
1406                                   NULL, online_memory_block);
1407
1408         goto out;
1409
1410 error:
1411         /* rollback pgdat allocation and others */
1412         if (new_pgdat)
1413                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
1414         memblock_remove(start, size);
1415
1416 out:
1417         mem_hotplug_done();
1418         return ret;
1419 }
1420 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory_resource);
1421
1422 int __ref add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1423 {
1424         struct resource *res;
1425         int ret;
1426
1427         res = register_memory_resource(start, size);
1428         if (IS_ERR(res))
1429                 return PTR_ERR(res);
1430
1431         ret = add_memory_resource(nid, res, memhp_auto_online);
1432         if (ret < 0)
1433                 release_memory_resource(res);
1434         return ret;
1435 }
1436 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1437
1438 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1439 /*
1440  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
1441  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
1442  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
1443  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
1444  * be located at the start of the pageblock
1445  */
1446 static inline int pageblock_free(struct page *page)
1447 {
1448         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
1449 }
1450
1451 /* Return the start of the next active pageblock after a given page */
1452 static struct page *next_active_pageblock(struct page *page)
1453 {
1454         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
1455         BUG_ON(page_to_pfn(page) & (pageblock_nr_pages - 1));
1456
1457         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
1458         if (pageblock_free(page)) {
1459                 int order;
1460                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
1461                 order = page_order(page);
1462                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
1463                         return page + (1 << order);
1464         }
1465
1466         return page + pageblock_nr_pages;
1467 }
1468
1469 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
1470 bool is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1471 {
1472         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
1473         struct page *end_page = page + nr_pages;
1474
1475         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
1476         for (; page < end_page; page = next_active_pageblock(page)) {
1477                 if (!is_pageblock_removable_nolock(page))
1478                         return false;
1479                 cond_resched();
1480         }
1481
1482         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
1483         return true;
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Confirm all pages in a range [start, end) belong to the same zone.
1488  * When true, return its valid [start, end).
1489  */
1490 int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
1491                          unsigned long *valid_start, unsigned long *valid_end)
1492 {
1493         unsigned long pfn, sec_end_pfn;
1494         unsigned long start, end;
1495         struct zone *zone = NULL;
1496         struct page *page;
1497         int i;
1498         for (pfn = start_pfn, sec_end_pfn = SECTION_ALIGN_UP(start_pfn + 1);
1499              pfn < end_pfn;
1500              pfn = sec_end_pfn, sec_end_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1501                 /* Make sure the memory section is present first */
1502                 if (!present_section_nr(pfn_to_section_nr(pfn)))
1503                         continue;
1504                 for (; pfn < sec_end_pfn && pfn < end_pfn;
1505                      pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1506                         i = 0;
1507                         /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1508                         while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) &&
1509                                 !pfn_valid_within(pfn + i))
1510                                 i++;
1511                         if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES)
1512                                 continue;
1513                         page = pfn_to_page(pfn + i);
1514                         if (zone && page_zone(page) != zone)
1515                                 return 0;
1516                         if (!zone)
1517                                 start = pfn + i;
1518                         zone = page_zone(page);
1519                         end = pfn + MAX_ORDER_NR_PAGES;
1520                 }
1521         }
1522
1523         if (zone) {
1524                 *valid_start = start;
1525                 *valid_end = end;
1526                 return 1;
1527         } else {
1528                 return 0;
1529         }
1530 }
1531
1532 /*
1533  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages
1534  * and hugepages). We scan pfn because it's much easier than scanning over
1535  * linked list. This function returns the pfn of the first found movable
1536  * page if it's found, otherwise 0.
1537  */
1538 static unsigned long scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end)
1539 {
1540         unsigned long pfn;
1541         struct page *page;
1542         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1543                 if (pfn_valid(pfn)) {
1544                         page = pfn_to_page(pfn);
1545                         if (PageLRU(page))
1546                                 return pfn;
1547                         if (PageHuge(page)) {
1548                                 if (page_huge_active(page))
1549                                         return pfn;
1550                                 else
1551                                         pfn = round_up(pfn + 1,
1552                                                 1 << compound_order(page)) - 1;
1553                         }
1554                 }
1555         }
1556         return 0;
1557 }
1558
1559 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long private,
1560                 int **result)
1561 {
1562         gfp_t gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE;
1563         int nid = page_to_nid(page);
1564         nodemask_t nmask = node_states[N_MEMORY];
1565         struct page *new_page = NULL;
1566
1567         /*
1568          * TODO: allocate a destination hugepage from a nearest neighbor node,
1569          * accordance with memory policy of the user process if possible. For
1570          * now as a simple work-around, we use the next node for destination.
1571          */
1572         if (PageHuge(page))
1573                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
1574                                         next_node_in(nid, nmask));
1575
1576         node_clear(nid, nmask);
1577
1578         if (PageHighMem(page)
1579             || (zone_idx(page_zone(page)) == ZONE_MOVABLE))
1580                 gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
1581
1582         if (!nodes_empty(nmask))
1583                 new_page = __alloc_pages_nodemask(gfp_mask, 0,
1584                                         node_zonelist(nid, gfp_mask), &nmask);
1585         if (!new_page)
1586                 new_page = __alloc_pages(gfp_mask, 0,
1587                                         node_zonelist(nid, gfp_mask));
1588
1589         return new_page;
1590 }
1591
1592 #define NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES        (256)
1593 static int
1594 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1595 {
1596         unsigned long pfn;
1597         struct page *page;
1598         int move_pages = NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES;
1599         int not_managed = 0;
1600         int ret = 0;
1601         LIST_HEAD(source);
1602
1603         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn && move_pages > 0; pfn++) {
1604                 if (!pfn_valid(pfn))
1605                         continue;
1606                 page = pfn_to_page(pfn);
1607
1608                 if (PageHuge(page)) {
1609                         struct page *head = compound_head(page);
1610                         pfn = page_to_pfn(head) + (1<<compound_order(head)) - 1;
1611                         if (compound_order(head) > PFN_SECTION_SHIFT) {
1612                                 ret = -EBUSY;
1613                                 break;
1614                         }
1615                         if (isolate_huge_page(page, &source))
1616                                 move_pages -= 1 << compound_order(head);
1617                         continue;
1618                 }
1619
1620                 if (!get_page_unless_zero(page))
1621                         continue;
1622                 /*
1623                  * We can skip free pages. And we can only deal with pages on
1624                  * LRU.
1625                  */
1626                 ret = isolate_lru_page(page);
1627                 if (!ret) { /* Success */
1628                         put_page(page);
1629                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1630                         move_pages--;
1631                         inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1632                                             page_is_file_cache(page));
1633
1634                 } else {
1635 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1636                         pr_alert("removing pfn %lx from LRU failed\n", pfn);
1637                         dump_page(page, "failed to remove from LRU");
1638 #endif
1639                         put_page(page);
1640                         /* Because we don't have big zone->lock. we should
1641                            check this again here. */
1642                         if (page_count(page)) {
1643                                 not_managed++;
1644                                 ret = -EBUSY;
1645                                 break;
1646                         }
1647                 }
1648         }
1649         if (!list_empty(&source)) {
1650                 if (not_managed) {
1651                         putback_movable_pages(&source);
1652                         goto out;
1653                 }
1654
1655                 /* Allocate a new page from the nearest neighbor node */
1656                 ret = migrate_pages(&source, new_node_page, NULL, 0,
1657                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1658                 if (ret)
1659                         putback_movable_pages(&source);
1660         }
1661 out:
1662         return ret;
1663 }
1664
1665 /*
1666  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
1667  */
1668 static int
1669 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1670                         void *data)
1671 {
1672         __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
1673         return 0;
1674 }
1675
1676 static void
1677 offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1678 {
1679         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, NULL,
1680                                 offline_isolated_pages_cb);
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
1685  */
1686 static int
1687 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1688                         void *data)
1689 {
1690         int ret;
1691         long offlined = *(long *)data;
1692         ret = test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages, true);
1693         offlined = nr_pages;
1694         if (!ret)
1695                 *(long *)data += offlined;
1696         return ret;
1697 }
1698
1699 static long
1700 check_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1701 {
1702         long offlined = 0;
1703         int ret;
1704
1705         ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, &offlined,
1706                         check_pages_isolated_cb);
1707         if (ret < 0)
1708                 offlined = (long)ret;
1709         return offlined;
1710 }
1711
1712 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1713 /*
1714  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit offlining of a node which doesn't have
1715  * normal memory.
1716  */
1717 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1718 {
1719         return true;
1720 }
1721 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1722 /* ensure the node has NORMAL memory if it is still online */
1723 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1724 {
1725         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1726         unsigned long present_pages = 0;
1727         enum zone_type zt;
1728
1729         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1730                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1731
1732         if (present_pages > nr_pages)
1733                 return true;
1734
1735         present_pages = 0;
1736         for (; zt <= ZONE_MOVABLE; zt++)
1737                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1738
1739         /*
1740          * we can't offline the last normal memory until all
1741          * higher memory is offlined.
1742          */
1743         return present_pages == 0;
1744 }
1745 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1746
1747 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1748 {
1749 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1750         /*
1751          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
1752          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
1753          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
1754          * for the kernel.
1755          *
1756          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
1757          * SRAT is parsed, we don't know about it.
1758          *
1759          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
1760          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
1761          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
1762          *
1763          * Since on modern servers, one node could have double-digit
1764          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
1765          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
1766          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
1767          * the kernel away from hotpluggable memory.
1768          */
1769         memblock_set_bottom_up(true);
1770         movable_node_enabled = true;
1771 #else
1772         pr_warn("movable_node option not supported\n");
1773 #endif
1774         return 0;
1775 }
1776 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1777
1778 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1779 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1780                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1781 {
1782         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1783         unsigned long present_pages = 0;
1784         enum zone_type zt, zone_last = ZONE_NORMAL;
1785
1786         /*
1787          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1788          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
1789          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
1790          *
1791          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
1792          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
1793          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1794          */
1795         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
1796                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1797
1798         /*
1799          * check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1800          * If the memory to be offline is in a zone of 0...zone_last,
1801          * and it is the last present memory, 0...zone_last will
1802          * become empty after offline , thus we can determind we will
1803          * need to clear the node from node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1804          */
1805         for (zt = 0; zt <= zone_last; zt++)
1806                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1807         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1808                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1809         else
1810                 arg->status_change_nid_normal = -1;
1811
1812 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1813         /*
1814          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
1815          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
1816          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
1817          *
1818          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1819          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1820          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1821          */
1822         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1823         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1824                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1825
1826         for (; zt <= zone_last; zt++)
1827                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1828         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1829                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1830         else
1831                 arg->status_change_nid_high = -1;
1832 #else
1833         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1834 #endif
1835
1836         /*
1837          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which have 0...ZONE_MOVABLE
1838          */
1839         zone_last = ZONE_MOVABLE;
1840
1841         /*
1842          * check whether node_states[N_HIGH_MEMORY] will be changed
1843          * If we try to offline the last present @nr_pages from the node,
1844          * we can determind we will need to clear the node from
1845          * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1846          */
1847         for (; zt <= zone_last; zt++)
1848                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1849         if (nr_pages >= present_pages)
1850                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1851         else
1852                 arg->status_change_nid = -1;
1853 }
1854
1855 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1856 {
1857         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1858                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1859
1860         if ((N_MEMORY != N_NORMAL_MEMORY) &&
1861             (arg->status_change_nid_high >= 0))
1862                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1863
1864         if ((N_MEMORY != N_HIGH_MEMORY) &&
1865             (arg->status_change_nid >= 0))
1866                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1867 }
1868
1869 static int __ref __offline_pages(unsigned long start_pfn,
1870                   unsigned long end_pfn, unsigned long timeout)
1871 {
1872         unsigned long pfn, nr_pages, expire;
1873         long offlined_pages;
1874         int ret, drain, retry_max, node;
1875         unsigned long flags;
1876         unsigned long valid_start, valid_end;
1877         struct zone *zone;
1878         struct memory_notify arg;
1879
1880         /* at least, alignment against pageblock is necessary */
1881         if (!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages))
1882                 return -EINVAL;
1883         if (!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages))
1884                 return -EINVAL;
1885         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1886            we assume this for now. .*/
1887         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn, &valid_start, &valid_end))
1888                 return -EINVAL;
1889
1890         zone = page_zone(pfn_to_page(valid_start));
1891         node = zone_to_nid(zone);
1892         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
1893
1894         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !can_offline_normal(zone, nr_pages))
1895                 return -EINVAL;
1896
1897         /* set above range as isolated */
1898         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1899                                        MIGRATE_MOVABLE, true);
1900         if (ret)
1901                 return ret;
1902
1903         arg.start_pfn = start_pfn;
1904         arg.nr_pages = nr_pages;
1905         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1906
1907         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1908         ret = notifier_to_errno(ret);
1909         if (ret)
1910                 goto failed_removal;
1911
1912         pfn = start_pfn;
1913         expire = jiffies + timeout;
1914         drain = 0;
1915         retry_max = 5;
1916 repeat:
1917         /* start memory hot removal */
1918         ret = -EAGAIN;
1919         if (time_after(jiffies, expire))
1920                 goto failed_removal;
1921         ret = -EINTR;
1922         if (signal_pending(current))
1923                 goto failed_removal;
1924         ret = 0;
1925         if (drain) {
1926                 lru_add_drain_all();
1927                 cond_resched();
1928                 drain_all_pages(zone);
1929         }
1930
1931         pfn = scan_movable_pages(start_pfn, end_pfn);
1932         if (pfn) { /* We have movable pages */
1933                 ret = do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1934                 if (!ret) {
1935                         drain = 1;
1936                         goto repeat;
1937                 } else {
1938                         if (ret < 0)
1939                                 if (--retry_max == 0)
1940                                         goto failed_removal;
1941                         yield();
1942                         drain = 1;
1943                         goto repeat;
1944                 }
1945         }
1946         /* drain all zone's lru pagevec, this is asynchronous... */
1947         lru_add_drain_all();
1948         yield();
1949         /* drain pcp pages, this is synchronous. */
1950         drain_all_pages(zone);
1951         /*
1952          * dissolve free hugepages in the memory block before doing offlining
1953          * actually in order to make hugetlbfs's object counting consistent.
1954          */
1955         ret = dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1956         if (ret)
1957                 goto failed_removal;
1958         /* check again */
1959         offlined_pages = check_pages_isolated(start_pfn, end_pfn);
1960         if (offlined_pages < 0) {
1961                 ret = -EBUSY;
1962                 goto failed_removal;
1963         }
1964         pr_info("Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
1965         /* Ok, all of our target is isolated.
1966            We cannot do rollback at this point. */
1967         offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1968         /* reset pagetype flags and makes migrate type to be MOVABLE */
1969         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1970         /* removal success */
1971         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -offlined_pages);
1972         zone->present_pages -= offlined_pages;
1973
1974         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1975         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
1976         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1977
1978         init_per_zone_wmark_min();
1979
1980         if (!populated_zone(zone)) {
1981                 zone_pcp_reset(zone);
1982                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1983                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1984                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1985         } else
1986                 zone_pcp_update(zone);
1987
1988         node_states_clear_node(node, &arg);
1989         if (arg.status_change_nid >= 0) {
1990                 kswapd_stop(node);
1991                 kcompactd_stop(node);
1992         }
1993
1994         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1995         writeback_set_ratelimit();
1996
1997         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1998         return 0;
1999
2000 failed_removal:
2001         pr_debug("memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
2002                  (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
2003                  ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1);
2004         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
2005         /* pushback to free area */
2006         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
2007         return ret;
2008 }
2009
2010 /* Must be protected by mem_hotplug_begin() */
2011 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
2012 {
2013         return __offline_pages(start_pfn, start_pfn + nr_pages, 120 * HZ);
2014 }
2015 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
2016
2017 /**
2018  * walk_memory_range - walks through all mem sections in [start_pfn, end_pfn)
2019  * @start_pfn: start pfn of the memory range
2020  * @end_pfn: end pfn of the memory range
2021  * @arg: argument passed to func
2022  * @func: callback for each memory section walked
2023  *
2024  * This function walks through all present mem sections in range
2025  * [start_pfn, end_pfn) and call func on each mem section.
2026  *
2027  * Returns the return value of func.
2028  */
2029 int walk_memory_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
2030                 void *arg, int (*func)(struct memory_block *, void *))
2031 {
2032         struct memory_block *mem = NULL;
2033         struct mem_section *section;
2034         unsigned long pfn, section_nr;
2035         int ret;
2036
2037         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
2038                 section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
2039                 if (!present_section_nr(section_nr))
2040                         continue;
2041
2042                 section = __nr_to_section(section_nr);
2043                 /* same memblock? */
2044                 if (mem)
2045                         if ((section_nr >= mem->start_section_nr) &&
2046                             (section_nr <= mem->end_section_nr))
2047                                 continue;
2048
2049                 mem = find_memory_block_hinted(section, mem);
2050                 if (!mem)
2051                         continue;
2052
2053                 ret = func(mem, arg);
2054                 if (ret) {
2055                         kobject_put(&mem->dev.kobj);
2056                         return ret;
2057                 }
2058         }
2059
2060         if (mem)
2061                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
2062
2063         return 0;
2064 }
2065
2066 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
2067 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
2068 {
2069         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
2070
2071         if (unlikely(ret)) {
2072                 phys_addr_t beginpa, endpa;
2073
2074                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
2075                 endpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->end_section_nr + 1))-1;
2076                 pr_warn("removing memory fails, because memory [%pa-%pa] is onlined\n",
2077                         &beginpa, &endpa);
2078         }
2079
2080         return ret;
2081 }
2082
2083 static int check_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2084 {
2085         int cpu;
2086
2087         for_each_present_cpu(cpu) {
2088                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
2089                         /*
2090                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
2091                          * offline this node.
2092                          */
2093                         return -EBUSY;
2094         }
2095
2096         return 0;
2097 }
2098
2099 static void unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2100 {
2101 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
2102         int cpu;
2103
2104         for_each_possible_cpu(cpu)
2105                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
2106                         numa_clear_node(cpu);
2107 #endif
2108 }
2109
2110 static int check_and_unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
2111 {
2112         int ret;
2113
2114         ret = check_cpu_on_node(pgdat);
2115         if (ret)
2116                 return ret;
2117
2118         /*
2119          * the node will be offlined when we come here, so we can clear
2120          * the cpu_to_node() now.
2121          */
2122
2123         unmap_cpu_on_node(pgdat);
2124         return 0;
2125 }
2126
2127 /**
2128  * try_offline_node
2129  *
2130  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
2131  *
2132  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2133  * and online/offline operations before this call.
2134  */
2135 void try_offline_node(int nid)
2136 {
2137         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
2138         unsigned long start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2139         unsigned long end_pfn = start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2140         unsigned long pfn;
2141
2142         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
2143                 unsigned long section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
2144
2145                 if (!present_section_nr(section_nr))
2146                         continue;
2147
2148                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
2149                         continue;
2150
2151                 /*
2152                  * some memory sections of this node are not removed, and we
2153                  * can't offline node now.
2154                  */
2155                 return;
2156         }
2157
2158         if (check_and_unmap_cpu_on_node(pgdat))
2159                 return;
2160
2161         /*
2162          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
2163          * node now.
2164          */
2165         node_set_offline(nid);
2166         unregister_one_node(nid);
2167 }
2168 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
2169
2170 /**
2171  * remove_memory
2172  *
2173  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
2174  * and online/offline operations before this call, as required by
2175  * try_offline_node().
2176  */
2177 void __ref remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
2178 {
2179         int ret;
2180
2181         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
2182
2183         mem_hotplug_begin();
2184
2185         /*
2186          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
2187          * whether all memory blocks in question are offline and trigger a BUG()
2188          * if this is not the case.
2189          */
2190         ret = walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1), NULL,
2191                                 check_memblock_offlined_cb);
2192         if (ret)
2193                 BUG();
2194
2195         /* remove memmap entry */
2196         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
2197         memblock_free(start, size);
2198         memblock_remove(start, size);
2199
2200         arch_remove_memory(start, size);
2201
2202         try_offline_node(nid);
2203
2204         mem_hotplug_done();
2205 }
2206 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
2207 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */