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