include/linux/memory_hotplug.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H
   3 #define __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H
   4
   5 #include <linux/mmzone.h>
   6 #include <linux/spinlock.h>
   7 #include <linux/notifier.h>
   8 #include <linux/bug.h>
   9
  10 struct page;
  11 struct zone;
  12 struct pglist_data;
  13 struct mem_section;
  14 struct memory_block;
  15 struct resource;
  16 struct vmem_altmap;
  17
  18 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
  19 /*
  20  * Return page for the valid pfn only if the page is online. All pfn
  21  * walkers which rely on the fully initialized page->flags and others
  22  * should use this rather than pfn_valid && pfn_to_page
  23  */
  24 #define pfn_to_online_page(pfn)                                    \
  25 ({                                                                 \
  26         struct page *___page = NULL;                               \
  27         unsigned long ___pfn = pfn;                                \
  28         unsigned long ___nr = pfn_to_section_nr(___pfn);           \
  29                                                                    \
  30         if (___nr < NR_MEM_SECTIONS && online_section_nr(___nr) && \
  31             pfn_valid_within(___pfn))                              \
  32                 ___page = pfn_to_page(___pfn);                     \
  33         ___page;                                                   \
  34 })
  35
  36 /*
  37  * Types for free bootmem stored in page->lru.next. These have to be in
  38  * some random range in unsigned long space for debugging purposes.
  39  */
  40 enum {
  41         MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE = 12,
  42         SECTION_INFO = MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE,
  43         MIX_SECTION_INFO,
  44         NODE_INFO,
  45         MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE = NODE_INFO,
  46 };
  47
  48 /* Types for control the zone type of onlined and offlined memory */
  49 enum {
  50         /* Offline the memory. */
  51         MMOP_OFFLINE = 0,
  52         /* Online the memory. Zone depends, see default_zone_for_pfn(). */
  53         MMOP_ONLINE,
  54         /* Online the memory to ZONE_NORMAL. */
  55         MMOP_ONLINE_KERNEL,
  56         /* Online the memory to ZONE_MOVABLE. */
  57         MMOP_ONLINE_MOVABLE,
  58 };
  59
  60 /*
  61  * Extended parameters for memory hotplug:
  62  * altmap: alternative allocator for memmap array (optional)
  63  */
  64 struct mhp_params {
  65         struct vmem_altmap *altmap;
  66 };
  67
  68 /*
  69  * Zone resizing functions
  70  *
  71  * Note: any attempt to resize a zone should has pgdat_resize_lock()
  72  * zone_span_writelock() both held. This ensure the size of a zone
  73  * can't be changed while pgdat_resize_lock() held.
  74  */
  75 static inline unsigned zone_span_seqbegin(struct zone *zone)
  76 {
  77         return read_seqbegin(&zone->span_seqlock);
  78 }
  79 static inline int zone_span_seqretry(struct zone *zone, unsigned iv)
  80 {
  81         return read_seqretry(&zone->span_seqlock, iv);
  82 }
  83 static inline void zone_span_writelock(struct zone *zone)
  84 {
  85         write_seqlock(&zone->span_seqlock);
  86 }
  87 static inline void zone_span_writeunlock(struct zone *zone)
  88 {
  89         write_sequnlock(&zone->span_seqlock);
  90 }
  91 static inline void zone_seqlock_init(struct zone *zone)
  92 {
  93         seqlock_init(&zone->span_seqlock);
  94 }
  95 extern int zone_grow_free_lists(struct zone *zone, unsigned long new_nr_pages);
  96 extern int zone_grow_waitqueues(struct zone *zone, unsigned long nr_pages);
  97 extern int add_one_highpage(struct page *page, int pfn, int bad_ppro);
  98 /* VM interface that may be used by firmware interface */
  99 extern int online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 100                         int online_type, int nid);
 101 extern struct zone *test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn,
 102                                          unsigned long end_pfn);
 103 extern unsigned long __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn,
 104                                                 unsigned long end_pfn);
 105
 106 typedef void (*online_page_callback_t)(struct page *page, unsigned int order);
 107
 108 extern void generic_online_page(struct page *page, unsigned int order);
 109 extern int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback);
 110 extern int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback);
 111
 112 extern int try_online_node(int nid);
 113
 114 extern int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size,
 115                            struct mhp_params *params);
 116 extern u64 max_mem_size;
 117
 118 extern int memhp_online_type_from_str(const char *str);
 119
 120 /* Default online_type (MMOP_*) when new memory blocks are added. */
 121 extern int memhp_default_online_type;
 122 /* If movable_node boot option specified */
 123 extern bool movable_node_enabled;
 124 static inline bool movable_node_is_enabled(void)
 125 {
 126         return movable_node_enabled;
 127 }
 128
 129 extern void arch_remove_memory(int nid, u64 start, u64 size,
 130                                struct vmem_altmap *altmap);
 131 extern void __remove_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 132                            struct vmem_altmap *altmap);
 133
 134 /* reasonably generic interface to expand the physical pages */
 135 extern int __add_pages(int nid, unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 136                        struct mhp_params *params);
 137
 138 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_ADD_PAGES
 139 static inline int add_pages(int nid, unsigned long start_pfn,
 140                 unsigned long nr_pages, struct mhp_params *params)
 141 {
 142         return __add_pages(nid, start_pfn, nr_pages, params);
 143 }
 144 #else /* ARCH_HAS_ADD_PAGES */
 145 int add_pages(int nid, unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 146               struct mhp_params *params);
 147 #endif /* ARCH_HAS_ADD_PAGES */
 148
 149 #ifdef CONFIG_NUMA
 150 extern int memory_add_physaddr_to_nid(u64 start);
 151 #else
 152 static inline int memory_add_physaddr_to_nid(u64 start)
 153 {
 154         return 0;
 155 }
 156 #endif
 157
 158 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION
 159 /*
 160  * For supporting node-hotadd, we have to allocate a new pgdat.
 161  *
 162  * If an arch has generic style NODE_DATA(),
 163  * node_data[nid] = kzalloc() works well. But it depends on the architecture.
 164  *
 165  * In general, generic_alloc_nodedata() is used.
 166  * Now, arch_free_nodedata() is just defined for error path of node_hot_add.
 167  *
 168  */
 169 extern pg_data_t *arch_alloc_nodedata(int nid);
 170 extern void arch_free_nodedata(pg_data_t *pgdat);
 171 extern void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat);
 172
 173 #else /* CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION */
 174
 175 #define arch_alloc_nodedata(nid)        generic_alloc_nodedata(nid)
 176 #define arch_free_nodedata(pgdat)       generic_free_nodedata(pgdat)
 177
 178 #ifdef CONFIG_NUMA
 179 /*
 180  * If ARCH_HAS_NODEDATA_EXTENSION=n, this func is used to allocate pgdat.
 181  * XXX: kmalloc_node() can't work well to get new node's memory at this time.
 182  *      Because, pgdat for the new node is not allocated/initialized yet itself.
 183  *      To use new node's memory, more consideration will be necessary.
 184  */
 185 #define generic_alloc_nodedata(nid)                             \
 186 ({                                                              \
 187         kzalloc(sizeof(pg_data_t), GFP_KERNEL);                 \
 188 })
 189 /*
 190  * This definition is just for error path in node hotadd.
 191  * For node hotremove, we have to replace this.
 192  */
 193 #define generic_free_nodedata(pgdat)    kfree(pgdat)
 194
 195 extern pg_data_t *node_data[];
 196 static inline void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat)
 197 {
 198         node_data[nid] = pgdat;
 199 }
 200
 201 #else /* !CONFIG_NUMA */
 202
 203 /* never called */
 204 static inline pg_data_t *generic_alloc_nodedata(int nid)
 205 {
 206         BUG();
 207         return NULL;
 208 }
 209 static inline void generic_free_nodedata(pg_data_t *pgdat)
 210 {
 211 }
 212 static inline void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat)
 213 {
 214 }
 215 #endif /* CONFIG_NUMA */
 216 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION */
 217
 218 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
 219 extern void __init register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat);
 220 #else
 221 static inline void register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 222 {
 223 }
 224 #endif
 225 extern void put_page_bootmem(struct page *page);
 226 extern void get_page_bootmem(unsigned long ingo, struct page *page,
 227                              unsigned long type);
 228
 229 void get_online_mems(void);
 230 void put_online_mems(void);
 231
 232 void mem_hotplug_begin(void);
 233 void mem_hotplug_done(void);
 234
 235 #else /* ! CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 236 #define pfn_to_online_page(pfn)                 \
 237 ({                                              \
 238         struct page *___page = NULL;            \
 239         if (pfn_valid(pfn))                     \
 240                 ___page = pfn_to_page(pfn);     \
 241         ___page;                                \
 242  })
 243
 244 static inline unsigned zone_span_seqbegin(struct zone *zone)
 245 {
 246         return 0;
 247 }
 248 static inline int zone_span_seqretry(struct zone *zone, unsigned iv)
 249 {
 250         return 0;
 251 }
 252 static inline void zone_span_writelock(struct zone *zone) {}
 253 static inline void zone_span_writeunlock(struct zone *zone) {}
 254 static inline void zone_seqlock_init(struct zone *zone) {}
 255
 256 static inline int mhp_notimplemented(const char *func)
 257 {
 258         printk(KERN_WARNING "%s() called, with CONFIG_MEMORY_HOTPLUG disabled\n", func);
 259         dump_stack();
 260         return -ENOSYS;
 261 }
 262
 263 static inline void register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 264 {
 265 }
 266
 267 static inline int try_online_node(int nid)
 268 {
 269         return 0;
 270 }
 271
 272 static inline void get_online_mems(void) {}
 273 static inline void put_online_mems(void) {}
 274
 275 static inline void mem_hotplug_begin(void) {}
 276 static inline void mem_hotplug_done(void) {}
 277
 278 static inline bool movable_node_is_enabled(void)
 279 {
 280         return false;
 281 }
 282 #endif /* ! CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 283
 284 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG) || defined(CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT)
 285 /*
 286  * pgdat resizing functions
 287  */
 288 static inline
 289 void pgdat_resize_lock(struct pglist_data *pgdat, unsigned long *flags)
 290 {
 291         spin_lock_irqsave(&pgdat->node_size_lock, *flags);
 292 }
 293 static inline
 294 void pgdat_resize_unlock(struct pglist_data *pgdat, unsigned long *flags)
 295 {
 296         spin_unlock_irqrestore(&pgdat->node_size_lock, *flags);
 297 }
 298 static inline
 299 void pgdat_resize_init(struct pglist_data *pgdat)
 300 {
 301         spin_lock_init(&pgdat->node_size_lock);
 302 }
 303 #else /* !(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG || CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT) */
 304 /*
 305  * Stub functions for when hotplug is off
 306  */
 307 static inline void pgdat_resize_lock(struct pglist_data *p, unsigned long *f) {}
 308 static inline void pgdat_resize_unlock(struct pglist_data *p, unsigned long *f) {}
 309 static inline void pgdat_resize_init(struct pglist_data *pgdat) {}
 310 #endif /* !(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG || CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT) */
 311
 312 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 313
 314 extern bool is_mem_section_removable(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages);
 315 extern void try_offline_node(int nid);
 316 extern int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages);
 317 extern int remove_memory(int nid, u64 start, u64 size);
 318 extern void __remove_memory(int nid, u64 start, u64 size);
 319
 320 #else
 321 static inline bool is_mem_section_removable(unsigned long pfn,
 322                                         unsigned long nr_pages)
 323 {
 324         return false;
 325 }
 326
 327 static inline void try_offline_node(int nid) {}
 328
 329 static inline int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
 330 {
 331         return -EINVAL;
 332 }
 333
 334 static inline int remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
 335 {
 336         return -EBUSY;
 337 }
 338
 339 static inline void __remove_memory(int nid, u64 start, u64 size) {}
 340 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
 341
 342 extern void set_zone_contiguous(struct zone *zone);
 343 extern void clear_zone_contiguous(struct zone *zone);
 344
 345 extern void __ref free_area_init_core_hotplug(int nid);
 346 extern int __add_memory(int nid, u64 start, u64 size);
 347 extern int add_memory(int nid, u64 start, u64 size);
 348 extern int add_memory_resource(int nid, struct resource *resource);
 349 extern void move_pfn_range_to_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 350                 unsigned long nr_pages, struct vmem_altmap *altmap);
 351 extern void remove_pfn_range_from_zone(struct zone *zone,
 352                                        unsigned long start_pfn,
 353                                        unsigned long nr_pages);
 354 extern bool is_memblock_offlined(struct memory_block *mem);
 355 extern int sparse_add_section(int nid, unsigned long pfn,
 356                 unsigned long nr_pages, struct vmem_altmap *altmap);
 357 extern void sparse_remove_section(struct mem_section *ms,
 358                 unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 359                 unsigned long map_offset, struct vmem_altmap *altmap);
 360 extern struct page *sparse_decode_mem_map(unsigned long coded_mem_map,
 361                                           unsigned long pnum);
 362 extern bool allow_online_pfn_range(int nid, unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 363                 int online_type);
 364 extern struct zone *zone_for_pfn_range(int online_type, int nid, unsigned start_pfn,
 365                 unsigned long nr_pages);
 366 #endif /* __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H */