mm/memblock.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
   4  *
   5  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
   6  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
   7  */
   8
   9 #include <linux/kernel.h>
  10 #include <linux/slab.h>
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/bitops.h>
  13 #include <linux/poison.h>
  14 #include <linux/pfn.h>
  15 #include <linux/debugfs.h>
  16 #include <linux/kmemleak.h>
  17 #include <linux/seq_file.h>
  18 #include <linux/memblock.h>
  19
  20 #include <asm/sections.h>
  21 #include <linux/io.h>
  22
  23 #include "internal.h"
  24
  25 #define INIT_MEMBLOCK_REGIONS                   128
  26 #define INIT_PHYSMEM_REGIONS                    4
  27
  28 #ifndef INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS
  29 # define INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS         INIT_MEMBLOCK_REGIONS
  30 #endif
  31
  32 /**
  33  * DOC: memblock overview
  34  *
  35  * Memblock is a method of managing memory regions during the early
  36  * boot period when the usual kernel memory allocators are not up and
  37  * running.
  38  *
  39  * Memblock views the system memory as collections of contiguous
  40  * regions. There are several types of these collections:
  41  *
  42  * * ``memory`` - describes the physical memory available to the
  43  *   kernel; this may differ from the actual physical memory installed
  44  *   in the system, for instance when the memory is restricted with
  45  *   ``mem=`` command line parameter
  46  * * ``reserved`` - describes the regions that were allocated
  47  * * ``physmap`` - describes the actual physical memory regardless of
  48  *   the possible restrictions; the ``physmap`` type is only available
  49  *   on some architectures.
  50  *
  51  * Each region is represented by :c:type:`struct memblock_region` that
  52  * defines the region extents, its attributes and NUMA node id on NUMA
  53  * systems. Every memory type is described by the :c:type:`struct
  54  * memblock_type` which contains an array of memory regions along with
  55  * the allocator metadata. The memory types are nicely wrapped with
  56  * :c:type:`struct memblock`. This structure is statically initialzed
  57  * at build time. The region arrays for the "memory" and "reserved"
  58  * types are initially sized to %INIT_MEMBLOCK_REGIONS and for the
  59  * "physmap" type to %INIT_PHYSMEM_REGIONS.
  60  * The memblock_allow_resize() enables automatic resizing of the region
  61  * arrays during addition of new regions. This feature should be used
  62  * with care so that memory allocated for the region array will not
  63  * overlap with areas that should be reserved, for example initrd.
  64  *
  65  * The early architecture setup should tell memblock what the physical
  66  * memory layout is by using memblock_add() or memblock_add_node()
  67  * functions. The first function does not assign the region to a NUMA
  68  * node and it is appropriate for UMA systems. Yet, it is possible to
  69  * use it on NUMA systems as well and assign the region to a NUMA node
  70  * later in the setup process using memblock_set_node(). The
  71  * memblock_add_node() performs such an assignment directly.
  72  *
  73  * Once memblock is setup the memory can be allocated using one of the
  74  * API variants:
  75  *
  76  * * memblock_phys_alloc*() - these functions return the **physical**
  77  *   address of the allocated memory
  78  * * memblock_alloc*() - these functions return the **virtual** address
  79  *   of the allocated memory.
  80  *
  81  * Note, that both API variants use implict assumptions about allowed
  82  * memory ranges and the fallback methods. Consult the documentation
  83  * of memblock_alloc_internal() and memblock_alloc_range_nid()
  84  * functions for more elaborate description.
  85  *
  86  * As the system boot progresses, the architecture specific mem_init()
  87  * function frees all the memory to the buddy page allocator.
  88  *
  89  * Unless an architecture enables %CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK, the
  90  * memblock data structures will be discarded after the system
  91  * initialization completes.
  92  */
  93
  94 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
  95 struct pglist_data __refdata contig_page_data;
  96 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
  97 #endif
  98
  99 unsigned long max_low_pfn;
 100 unsigned long min_low_pfn;
 101 unsigned long max_pfn;
 102 unsigned long long max_possible_pfn;
 103
 104 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
 105 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS] __initdata_memblock;
 106 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
 107 static struct memblock_region memblock_physmem_init_regions[INIT_PHYSMEM_REGIONS] __initdata_memblock;
 108 #endif
 109
 110 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
 111         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
 112         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
 113         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
 114         .memory.name            = "memory",
 115
 116         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
 117         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
 118         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS,
 119         .reserved.name          = "reserved",
 120
 121 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
 122         .physmem.regions        = memblock_physmem_init_regions,
 123         .physmem.cnt            = 1,    /* empty dummy entry */
 124         .physmem.max            = INIT_PHYSMEM_REGIONS,
 125         .physmem.name           = "physmem",
 126 #endif
 127
 128         .bottom_up              = false,
 129         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
 130 };
 131
 132 int memblock_debug __initdata_memblock;
 133 static bool system_has_some_mirror __initdata_memblock = false;
 134 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
 135 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
 136 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
 137
 138 static enum memblock_flags __init_memblock choose_memblock_flags(void)
 139 {
 140         return system_has_some_mirror ? MEMBLOCK_MIRROR : MEMBLOCK_NONE;
 141 }
 142
 143 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
 144 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
 145 {
 146         return *size = min(*size, PHYS_ADDR_MAX - base);
 147 }
 148
 149 /*
 150  * Address comparison utilities
 151  */
 152 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
 153                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
 154 {
 155         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
 156 }
 157
 158 bool __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
 159                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 160 {
 161         unsigned long i;
 162
 163         for (i = 0; i < type->cnt; i++)
 164                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, type->regions[i].base,
 165                                            type->regions[i].size))
 166                         break;
 167         return i < type->cnt;
 168 }
 169
 170 /**
 171  * __memblock_find_range_bottom_up - find free area utility in bottom-up
 172  * @start: start of candidate range
 173  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
 174  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
 175  * @size: size of free area to find
 176  * @align: alignment of free area to find
 177  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 178  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 179  *
 180  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area bottom-up.
 181  *
 182  * Return:
 183  * Found address on success, 0 on failure.
 184  */
 185 static phys_addr_t __init_memblock
 186 __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 187                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 188                                 enum memblock_flags flags)
 189 {
 190         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 191         u64 i;
 192
 193         for_each_free_mem_range(i, nid, flags, &this_start, &this_end, NULL) {
 194                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 195                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 196
 197                 cand = round_up(this_start, align);
 198                 if (cand < this_end && this_end - cand >= size)
 199                         return cand;
 200         }
 201
 202         return 0;
 203 }
 204
 205 /**
 206  * __memblock_find_range_top_down - find free area utility, in top-down
 207  * @start: start of candidate range
 208  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
 209  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
 210  * @size: size of free area to find
 211  * @align: alignment of free area to find
 212  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 213  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 214  *
 215  * Utility called from memblock_find_in_range_node(), find free area top-down.
 216  *
 217  * Return:
 218  * Found address on success, 0 on failure.
 219  */
 220 static phys_addr_t __init_memblock
 221 __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
 222                                phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid,
 223                                enum memblock_flags flags)
 224 {
 225         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 226         u64 i;
 227
 228         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, flags, &this_start, &this_end,
 229                                         NULL) {
 230                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 231                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 232
 233                 if (this_end < size)
 234                         continue;
 235
 236                 cand = round_down(this_end - size, align);
 237                 if (cand >= this_start)
 238                         return cand;
 239         }
 240
 241         return 0;
 242 }
 243
 244 /**
 245  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
 246  * @size: size of free area to find
 247  * @align: alignment of free area to find
 248  * @start: start of candidate range
 249  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
 250  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
 251  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
 252  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
 253  *
 254  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
 255  *
 256  * When allocation direction is bottom-up, the @start should be greater
 257  * than the end of the kernel image. Otherwise, it will be trimmed. The
 258  * reason is that we want the bottom-up allocation just near the kernel
 259  * image so it is highly likely that the allocated memory and the kernel
 260  * will reside in the same node.
 261  *
 262  * If bottom-up allocation failed, will try to allocate memory top-down.
 263  *
 264  * Return:
 265  * Found address on success, 0 on failure.
 266  */
 267 static phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size,
 268                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
 269                                         phys_addr_t end, int nid,
 270                                         enum memblock_flags flags)
 271 {
 272         phys_addr_t kernel_end, ret;
 273
 274         /* pump up @end */
 275         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE ||
 276             end == MEMBLOCK_ALLOC_KASAN)
 277                 end = memblock.current_limit;
 278
 279         /* avoid allocating the first page */
 280         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 281         end = max(start, end);
 282         kernel_end = __pa_symbol(_end);
 283
 284         /*
 285          * try bottom-up allocation only when bottom-up mode
 286          * is set and @end is above the kernel image.
 287          */
 288         if (memblock_bottom_up() && end > kernel_end) {
 289                 phys_addr_t bottom_up_start;
 290
 291                 /* make sure we will allocate above the kernel */
 292                 bottom_up_start = max(start, kernel_end);
 293
 294                 /* ok, try bottom-up allocation first */
 295                 ret = __memblock_find_range_bottom_up(bottom_up_start, end,
 296                                                       size, align, nid, flags);
 297                 if (ret)
 298                         return ret;
 299
 300                 /*
 301                  * we always limit bottom-up allocation above the kernel,
 302                  * but top-down allocation doesn't have the limit, so
 303                  * retrying top-down allocation may succeed when bottom-up
 304                  * allocation failed.
 305                  *
 306                  * bottom-up allocation is expected to be fail very rarely,
 307                  * so we use WARN_ONCE() here to see the stack trace if
 308                  * fail happens.
 309                  */
 310                 WARN_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE),
 311                           "memblock: bottom-up allocation failed, memory hotremove may be affected\n");
 312         }
 313
 314         return __memblock_find_range_top_down(start, end, size, align, nid,
 315                                               flags);
 316 }
 317
 318 /**
 319  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 320  * @start: start of candidate range
 321  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE or
 322  *       %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
 323  * @size: size of free area to find
 324  * @align: alignment of free area to find
 325  *
 326  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 327  *
 328  * Return:
 329  * Found address on success, 0 on failure.
 330  */
 331 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 332                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 333                                         phys_addr_t align)
 334 {
 335         phys_addr_t ret;
 336         enum memblock_flags flags = choose_memblock_flags();
 337
 338 again:
 339         ret = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end,
 340                                             NUMA_NO_NODE, flags);
 341
 342         if (!ret && (flags & MEMBLOCK_MIRROR)) {
 343                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
 344                         &size);
 345                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
 346                 goto again;
 347         }
 348
 349         return ret;
 350 }
 351
 352 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 353 {
 354         type->total_size -= type->regions[r].size;
 355         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 356                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 357         type->cnt--;
 358
 359         /* Special case for empty arrays */
 360         if (type->cnt == 0) {
 361                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 362                 type->cnt = 1;
 363                 type->regions[0].base = 0;
 364                 type->regions[0].size = 0;
 365                 type->regions[0].flags = 0;
 366                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 367         }
 368 }
 369
 370 #ifndef CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK
 371 /**
 372  * memblock_discard - discard memory and reserved arrays if they were allocated
 373  */
 374 void __init memblock_discard(void)
 375 {
 376         phys_addr_t addr, size;
 377
 378         if (memblock.reserved.regions != memblock_reserved_init_regions) {
 379                 addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 380                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 381                                   memblock.reserved.max);
 382                 __memblock_free_late(addr, size);
 383         }
 384
 385         if (memblock.memory.regions != memblock_memory_init_regions) {
 386                 addr = __pa(memblock.memory.regions);
 387                 size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 388                                   memblock.memory.max);
 389                 __memblock_free_late(addr, size);
 390         }
 391 }
 392 #endif
 393
 394 /**
 395  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 396  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 397  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 398  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 399  *
 400  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 401  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 402  * allocated memory range [@new_area_start, @new_area_start + @new_area_size]
 403  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 404  * not overlap.
 405  *
 406  * Return:
 407  * 0 on success, -1 on failure.
 408  */
 409 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 410                                                 phys_addr_t new_area_start,
 411                                                 phys_addr_t new_area_size)
 412 {
 413         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 414         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 415         phys_addr_t old_size, new_size, addr, new_end;
 416         int use_slab = slab_is_available();
 417         int *in_slab;
 418
 419         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 420          * of memory that aren't suitable for allocation
 421          */
 422         if (!memblock_can_resize)
 423                 return -1;
 424
 425         /* Calculate new doubled size */
 426         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 427         new_size = old_size << 1;
 428         /*
 429          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 430          *   so we can free them completely later.
 431          */
 432         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 433         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 434
 435         /* Retrieve the slab flag */
 436         if (type == &memblock.memory)
 437                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 438         else
 439                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 440
 441         /* Try to find some space for it */
 442         if (use_slab) {
 443                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 444                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 445         } else {
 446                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 447                 if (type != &memblock.reserved)
 448                         new_area_start = new_area_size = 0;
 449
 450                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 451                                                 memblock.current_limit,
 452                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 453                 if (!addr && new_area_size)
 454                         addr = memblock_find_in_range(0,
 455                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 456                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 457
 458                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 459         }
 460         if (!addr) {
 461                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 462                        type->name, type->max, type->max * 2);
 463                 return -1;
 464         }
 465
 466         new_end = addr + new_size - 1;
 467         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%pa-%pa]",
 468                         type->name, type->max * 2, &addr, &new_end);
 469
 470         /*
 471          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 472          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 473          * full.
 474          */
 475         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 476         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 477         old_array = type->regions;
 478         type->regions = new_array;
 479         type->max <<= 1;
 480
 481         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 482         if (*in_slab)
 483                 kfree(old_array);
 484         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 485                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 486                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 487
 488         /*
 489          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 490          * needn't do it
 491          */
 492         if (!use_slab)
 493                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 494
 495         /* Update slab flag */
 496         *in_slab = use_slab;
 497
 498         return 0;
 499 }
 500
 501 /**
 502  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 503  * @type: memblock type to scan
 504  *
 505  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 506  */
 507 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 508 {
 509         int i = 0;
 510
 511         /* cnt never goes below 1 */
 512         while (i < type->cnt - 1) {
 513                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 514                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 515
 516                 if (this->base + this->size != next->base ||
 517                     memblock_get_region_node(this) !=
 518                     memblock_get_region_node(next) ||
 519                     this->flags != next->flags) {
 520                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 521                         i++;
 522                         continue;
 523                 }
 524
 525                 this->size += next->size;
 526                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
 527                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
 528                 type->cnt--;
 529         }
 530 }
 531
 532 /**
 533  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 534  * @type:       memblock type to insert into
 535  * @idx:        index for the insertion point
 536  * @base:       base address of the new region
 537  * @size:       size of the new region
 538  * @nid:        node id of the new region
 539  * @flags:      flags of the new region
 540  *
 541  * Insert new memblock region [@base, @base + @size) into @type at @idx.
 542  * @type must already have extra room to accommodate the new region.
 543  */
 544 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 545                                                    int idx, phys_addr_t base,
 546                                                    phys_addr_t size,
 547                                                    int nid,
 548                                                    enum memblock_flags flags)
 549 {
 550         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 551
 552         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 553         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 554         rgn->base = base;
 555         rgn->size = size;
 556         rgn->flags = flags;
 557         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 558         type->cnt++;
 559         type->total_size += size;
 560 }
 561
 562 /**
 563  * memblock_add_range - add new memblock region
 564  * @type: memblock type to add new region into
 565  * @base: base address of the new region
 566  * @size: size of the new region
 567  * @nid: nid of the new region
 568  * @flags: flags of the new region
 569  *
 570  * Add new memblock region [@base, @base + @size) into @type.  The new region
 571  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 572  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 573  * compatible regions are merged) after the addition.
 574  *
 575  * Return:
 576  * 0 on success, -errno on failure.
 577  */
 578 static int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type,
 579                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 580                                 int nid, enum memblock_flags flags)
 581 {
 582         bool insert = false;
 583         phys_addr_t obase = base;
 584         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 585         int idx, nr_new;
 586         struct memblock_region *rgn;
 587
 588         if (!size)
 589                 return 0;
 590
 591         /* special case for empty array */
 592         if (type->regions[0].size == 0) {
 593                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 594                 type->regions[0].base = base;
 595                 type->regions[0].size = size;
 596                 type->regions[0].flags = flags;
 597                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 598                 type->total_size = size;
 599                 return 0;
 600         }
 601 repeat:
 602         /*
 603          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 604          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 605          * to accommodate the new area.  The second actually inserts them.
 606          */
 607         base = obase;
 608         nr_new = 0;
 609
 610         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
 611                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 612                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 613
 614                 if (rbase >= end)
 615                         break;
 616                 if (rend <= base)
 617                         continue;
 618                 /*
 619                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 620                  * area, insert that portion.
 621                  */
 622                 if (rbase > base) {
 623 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 624                         WARN_ON(nid != memblock_get_region_node(rgn));
 625 #endif
 626                         WARN_ON(flags != rgn->flags);
 627                         nr_new++;
 628                         if (insert)
 629                                 memblock_insert_region(type, idx++, base,
 630                                                        rbase - base, nid,
 631                                                        flags);
 632                 }
 633                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 634                 base = min(rend, end);
 635         }
 636
 637         /* insert the remaining portion */
 638         if (base < end) {
 639                 nr_new++;
 640                 if (insert)
 641                         memblock_insert_region(type, idx, base, end - base,
 642                                                nid, flags);
 643         }
 644
 645         if (!nr_new)
 646                 return 0;
 647
 648         /*
 649          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 650          * insertions; otherwise, merge and return.
 651          */
 652         if (!insert) {
 653                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 654                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 655                                 return -ENOMEM;
 656                 insert = true;
 657                 goto repeat;
 658         } else {
 659                 memblock_merge_regions(type);
 660                 return 0;
 661         }
 662 }
 663
 664 /**
 665  * memblock_add_node - add new memblock region within a NUMA node
 666  * @base: base address of the new region
 667  * @size: size of the new region
 668  * @nid: nid of the new region
 669  *
 670  * Add new memblock region [@base, @base + @size) to the "memory"
 671  * type. See memblock_add_range() description for mode details
 672  *
 673  * Return:
 674  * 0 on success, -errno on failure.
 675  */
 676 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 677                                        int nid)
 678 {
 679         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, nid, 0);
 680 }
 681
 682 /**
 683  * memblock_add - add new memblock region
 684  * @base: base address of the new region
 685  * @size: size of the new region
 686  *
 687  * Add new memblock region [@base, @base + @size) to the "memory"
 688  * type. See memblock_add_range() description for mode details
 689  *
 690  * Return:
 691  * 0 on success, -errno on failure.
 692  */
 693 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 694 {
 695         phys_addr_t end = base + size - 1;
 696
 697         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
 698                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 699
 700         return memblock_add_range(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 701 }
 702
 703 /**
 704  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 705  * @type: memblock type to isolate range for
 706  * @base: base of range to isolate
 707  * @size: size of range to isolate
 708  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 709  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 710  *
 711  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 712  * [@base, @base + @size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 713  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 714  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 715  *
 716  * Return:
 717  * 0 on success, -errno on failure.
 718  */
 719 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 720                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 721                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 722 {
 723         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 724         int idx;
 725         struct memblock_region *rgn;
 726
 727         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 728
 729         if (!size)
 730                 return 0;
 731
 732         /* we'll create at most two more regions */
 733         while (type->cnt + 2 > type->max)
 734                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 735                         return -ENOMEM;
 736
 737         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
 738                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 739                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 740
 741                 if (rbase >= end)
 742                         break;
 743                 if (rend <= base)
 744                         continue;
 745
 746                 if (rbase < base) {
 747                         /*
 748                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 749                          * to process the next region - the new top half.
 750                          */
 751                         rgn->base = base;
 752                         rgn->size -= base - rbase;
 753                         type->total_size -= base - rbase;
 754                         memblock_insert_region(type, idx, rbase, base - rbase,
 755                                                memblock_get_region_node(rgn),
 756                                                rgn->flags);
 757                 } else if (rend > end) {
 758                         /*
 759                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 760                          * current region - the new bottom half.
 761                          */
 762                         rgn->base = end;
 763                         rgn->size -= end - rbase;
 764                         type->total_size -= end - rbase;
 765                         memblock_insert_region(type, idx--, rbase, end - rbase,
 766                                                memblock_get_region_node(rgn),
 767                                                rgn->flags);
 768                 } else {
 769                         /* @rgn is fully contained, record it */
 770                         if (!*end_rgn)
 771                                 *start_rgn = idx;
 772                         *end_rgn = idx + 1;
 773                 }
 774         }
 775
 776         return 0;
 777 }
 778
 779 static int __init_memblock memblock_remove_range(struct memblock_type *type,
 780                                           phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 781 {
 782         int start_rgn, end_rgn;
 783         int i, ret;
 784
 785         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 786         if (ret)
 787                 return ret;
 788
 789         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 790                 memblock_remove_region(type, i);
 791         return 0;
 792 }
 793
 794 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 795 {
 796         phys_addr_t end = base + size - 1;
 797
 798         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
 799                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 800
 801         return memblock_remove_range(&memblock.memory, base, size);
 802 }
 803
 804 /**
 805  * memblock_free - free boot memory block
 806  * @base: phys starting address of the  boot memory block
 807  * @size: size of the boot memory block in bytes
 808  *
 809  * Free boot memory block previously allocated by memblock_alloc_xx() API.
 810  * The freeing memory will not be released to the buddy allocator.
 811  */
 812 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 813 {
 814         phys_addr_t end = base + size - 1;
 815
 816         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
 817                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 818
 819         kmemleak_free_part_phys(base, size);
 820         return memblock_remove_range(&memblock.reserved, base, size);
 821 }
 822
 823 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 824 {
 825         phys_addr_t end = base + size - 1;
 826
 827         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
 828                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 829
 830         return memblock_add_range(&memblock.reserved, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 831 }
 832
 833 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
 834 int __init_memblock memblock_physmem_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 835 {
 836         phys_addr_t end = base + size - 1;
 837
 838         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n", __func__,
 839                      &base, &end, (void *)_RET_IP_);
 840
 841         return memblock_add_range(&memblock.physmem, base, size, MAX_NUMNODES, 0);
 842 }
 843 #endif
 844
 845 /**
 846  * memblock_setclr_flag - set or clear flag for a memory region
 847  * @base: base address of the region
 848  * @size: size of the region
 849  * @set: set or clear the flag
 850  * @flag: the flag to udpate
 851  *
 852  * This function isolates region [@base, @base + @size), and sets/clears flag
 853  *
 854  * Return: 0 on success, -errno on failure.
 855  */
 856 static int __init_memblock memblock_setclr_flag(phys_addr_t base,
 857                                 phys_addr_t size, int set, int flag)
 858 {
 859         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 860         int i, ret, start_rgn, end_rgn;
 861
 862         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 863         if (ret)
 864                 return ret;
 865
 866         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++) {
 867                 struct memblock_region *r = &type->regions[i];
 868
 869                 if (set)
 870                         r->flags |= flag;
 871                 else
 872                         r->flags &= ~flag;
 873         }
 874
 875         memblock_merge_regions(type);
 876         return 0;
 877 }
 878
 879 /**
 880  * memblock_mark_hotplug - Mark hotpluggable memory with flag MEMBLOCK_HOTPLUG.
 881  * @base: the base phys addr of the region
 882  * @size: the size of the region
 883  *
 884  * Return: 0 on success, -errno on failure.
 885  */
 886 int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 887 {
 888         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 889 }
 890
 891 /**
 892  * memblock_clear_hotplug - Clear flag MEMBLOCK_HOTPLUG for a specified region.
 893  * @base: the base phys addr of the region
 894  * @size: the size of the region
 895  *
 896  * Return: 0 on success, -errno on failure.
 897  */
 898 int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 899 {
 900         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_HOTPLUG);
 901 }
 902
 903 /**
 904  * memblock_mark_mirror - Mark mirrored memory with flag MEMBLOCK_MIRROR.
 905  * @base: the base phys addr of the region
 906  * @size: the size of the region
 907  *
 908  * Return: 0 on success, -errno on failure.
 909  */
 910 int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 911 {
 912         system_has_some_mirror = true;
 913
 914         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_MIRROR);
 915 }
 916
 917 /**
 918  * memblock_mark_nomap - Mark a memory region with flag MEMBLOCK_NOMAP.
 919  * @base: the base phys addr of the region
 920  * @size: the size of the region
 921  *
 922  * Return: 0 on success, -errno on failure.
 923  */
 924 int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 925 {
 926         return memblock_setclr_flag(base, size, 1, MEMBLOCK_NOMAP);
 927 }
 928
 929 /**
 930  * memblock_clear_nomap - Clear flag MEMBLOCK_NOMAP for a specified region.
 931  * @base: the base phys addr of the region
 932  * @size: the size of the region
 933  *
 934  * Return: 0 on success, -errno on failure.
 935  */
 936 int __init_memblock memblock_clear_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 937 {
 938         return memblock_setclr_flag(base, size, 0, MEMBLOCK_NOMAP);
 939 }
 940
 941 /**
 942  * __next_reserved_mem_region - next function for for_each_reserved_region()
 943  * @idx: pointer to u64 loop variable
 944  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the region, can be %NULL
 945  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the region, can be %NULL
 946  *
 947  * Iterate over all reserved memory regions.
 948  */
 949 void __init_memblock __next_reserved_mem_region(u64 *idx,
 950                                            phys_addr_t *out_start,
 951                                            phys_addr_t *out_end)
 952 {
 953         struct memblock_type *type = &memblock.reserved;
 954
 955         if (*idx < type->cnt) {
 956                 struct memblock_region *r = &type->regions[*idx];
 957                 phys_addr_t base = r->base;
 958                 phys_addr_t size = r->size;
 959
 960                 if (out_start)
 961                         *out_start = base;
 962                 if (out_end)
 963                         *out_end = base + size - 1;
 964
 965                 *idx += 1;
 966                 return;
 967         }
 968
 969         /* signal end of iteration */
 970         *idx = ULLONG_MAX;
 971 }
 972
 973 static bool should_skip_region(struct memblock_region *m, int nid, int flags)
 974 {
 975         int m_nid = memblock_get_region_node(m);
 976
 977         /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 978         if (nid != NUMA_NO_NODE && nid != m_nid)
 979                 return true;
 980
 981         /* skip hotpluggable memory regions if needed */
 982         if (movable_node_is_enabled() && memblock_is_hotpluggable(m))
 983                 return true;
 984
 985         /* if we want mirror memory skip non-mirror memory regions */
 986         if ((flags & MEMBLOCK_MIRROR) && !memblock_is_mirror(m))
 987                 return true;
 988
 989         /* skip nomap memory unless we were asked for it explicitly */
 990         if (!(flags & MEMBLOCK_NOMAP) && memblock_is_nomap(m))
 991                 return true;
 992
 993         return false;
 994 }
 995
 996 /**
 997  * __next_mem_range - next function for for_each_free_mem_range() etc.
 998  * @idx: pointer to u64 loop variable
 999  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
1000  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
1001  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
1002  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
1003  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
1004  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
1005  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
1006  *
1007  * Find the first area from *@idx which matches @nid, fill the out
1008  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
1009  * *@idx contains index into type_a and the upper 32bit indexes the
1010  * areas before each region in type_b.  For example, if type_b regions
1011  * look like the following,
1012  *
1013  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
1014  *
1015  * The upper 32bit indexes the following regions.
1016  *
1017  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
1018  *
1019  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
1020  * in lockstep and returns each intersection.
1021  */
1022 void __init_memblock __next_mem_range(u64 *idx, int nid,
1023                                       enum memblock_flags flags,
1024                                       struct memblock_type *type_a,
1025                                       struct memblock_type *type_b,
1026                                       phys_addr_t *out_start,
1027                                       phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
1028 {
1029         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
1030         int idx_b = *idx >> 32;
1031
1032         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES,
1033         "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1034                 nid = NUMA_NO_NODE;
1035
1036         for (; idx_a < type_a->cnt; idx_a++) {
1037                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1038
1039                 phys_addr_t m_start = m->base;
1040                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1041                 int         m_nid = memblock_get_region_node(m);
1042
1043                 if (should_skip_region(m, nid, flags))
1044                         continue;
1045
1046                 if (!type_b) {
1047                         if (out_start)
1048                                 *out_start = m_start;
1049                         if (out_end)
1050                                 *out_end = m_end;
1051                         if (out_nid)
1052                                 *out_nid = m_nid;
1053                         idx_a++;
1054                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1055                         return;
1056                 }
1057
1058                 /* scan areas before each reservation */
1059                 for (; idx_b < type_b->cnt + 1; idx_b++) {
1060                         struct memblock_region *r;
1061                         phys_addr_t r_start;
1062                         phys_addr_t r_end;
1063
1064                         r = &type_b->regions[idx_b];
1065                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1066                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1067                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
1068
1069                         /*
1070                          * if idx_b advanced past idx_a,
1071                          * break out to advance idx_a
1072                          */
1073                         if (r_start >= m_end)
1074                                 break;
1075                         /* if the two regions intersect, we're done */
1076                         if (m_start < r_end) {
1077                                 if (out_start)
1078                                         *out_start =
1079                                                 max(m_start, r_start);
1080                                 if (out_end)
1081                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1082                                 if (out_nid)
1083                                         *out_nid = m_nid;
1084                                 /*
1085                                  * The region which ends first is
1086                                  * advanced for the next iteration.
1087                                  */
1088                                 if (m_end <= r_end)
1089                                         idx_a++;
1090                                 else
1091                                         idx_b++;
1092                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1093                                 return;
1094                         }
1095                 }
1096         }
1097
1098         /* signal end of iteration */
1099         *idx = ULLONG_MAX;
1100 }
1101
1102 /**
1103  * __next_mem_range_rev - generic next function for for_each_*_range_rev()
1104  *
1105  * @idx: pointer to u64 loop variable
1106  * @nid: node selector, %NUMA_NO_NODE for all nodes
1107  * @flags: pick from blocks based on memory attributes
1108  * @type_a: pointer to memblock_type from where the range is taken
1109  * @type_b: pointer to memblock_type which excludes memory from being taken
1110  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
1111  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
1112  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
1113  *
1114  * Finds the next range from type_a which is not marked as unsuitable
1115  * in type_b.
1116  *
1117  * Reverse of __next_mem_range().
1118  */
1119 void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
1120                                           enum memblock_flags flags,
1121                                           struct memblock_type *type_a,
1122                                           struct memblock_type *type_b,
1123                                           phys_addr_t *out_start,
1124                                           phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
1125 {
1126         int idx_a = *idx & 0xffffffff;
1127         int idx_b = *idx >> 32;
1128
1129         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1130                 nid = NUMA_NO_NODE;
1131
1132         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
1133                 idx_a = type_a->cnt - 1;
1134                 if (type_b != NULL)
1135                         idx_b = type_b->cnt;
1136                 else
1137                         idx_b = 0;
1138         }
1139
1140         for (; idx_a >= 0; idx_a--) {
1141                 struct memblock_region *m = &type_a->regions[idx_a];
1142
1143                 phys_addr_t m_start = m->base;
1144                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
1145                 int m_nid = memblock_get_region_node(m);
1146
1147                 if (should_skip_region(m, nid, flags))
1148                         continue;
1149
1150                 if (!type_b) {
1151                         if (out_start)
1152                                 *out_start = m_start;
1153                         if (out_end)
1154                                 *out_end = m_end;
1155                         if (out_nid)
1156                                 *out_nid = m_nid;
1157                         idx_a--;
1158                         *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1159                         return;
1160                 }
1161
1162                 /* scan areas before each reservation */
1163                 for (; idx_b >= 0; idx_b--) {
1164                         struct memblock_region *r;
1165                         phys_addr_t r_start;
1166                         phys_addr_t r_end;
1167
1168                         r = &type_b->regions[idx_b];
1169                         r_start = idx_b ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
1170                         r_end = idx_b < type_b->cnt ?
1171                                 r->base : PHYS_ADDR_MAX;
1172                         /*
1173                          * if idx_b advanced past idx_a,
1174                          * break out to advance idx_a
1175                          */
1176
1177                         if (r_end <= m_start)
1178                                 break;
1179                         /* if the two regions intersect, we're done */
1180                         if (m_end > r_start) {
1181                                 if (out_start)
1182                                         *out_start = max(m_start, r_start);
1183                                 if (out_end)
1184                                         *out_end = min(m_end, r_end);
1185                                 if (out_nid)
1186                                         *out_nid = m_nid;
1187                                 if (m_start >= r_start)
1188                                         idx_a--;
1189                                 else
1190                                         idx_b--;
1191                                 *idx = (u32)idx_a | (u64)idx_b << 32;
1192                                 return;
1193                         }
1194                 }
1195         }
1196         /* signal end of iteration */
1197         *idx = ULLONG_MAX;
1198 }
1199
1200 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1201 /*
1202  * Common iterator interface used to define for_each_mem_pfn_range().
1203  */
1204 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
1205                                 unsigned long *out_start_pfn,
1206                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
1207 {
1208         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1209         struct memblock_region *r;
1210
1211         while (++*idx < type->cnt) {
1212                 r = &type->regions[*idx];
1213
1214                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
1215                         continue;
1216                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
1217                         break;
1218         }
1219         if (*idx >= type->cnt) {
1220                 *idx = -1;
1221                 return;
1222         }
1223
1224         if (out_start_pfn)
1225                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
1226         if (out_end_pfn)
1227                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
1228         if (out_nid)
1229                 *out_nid = r->nid;
1230 }
1231
1232 /**
1233  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
1234  * @base: base of area to set node ID for
1235  * @size: size of area to set node ID for
1236  * @type: memblock type to set node ID for
1237  * @nid: node ID to set
1238  *
1239  * Set the nid of memblock @type regions in [@base, @base + @size) to @nid.
1240  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
1241  *
1242  * Return:
1243  * 0 on success, -errno on failure.
1244  */
1245 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
1246                                       struct memblock_type *type, int nid)
1247 {
1248         int start_rgn, end_rgn;
1249         int i, ret;
1250
1251         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
1252         if (ret)
1253                 return ret;
1254
1255         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
1256                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
1257
1258         memblock_merge_regions(type);
1259         return 0;
1260 }
1261 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1262 #ifdef CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT
1263 /**
1264  * __next_mem_pfn_range_in_zone - iterator for for_each_*_range_in_zone()
1265  *
1266  * @idx: pointer to u64 loop variable
1267  * @zone: zone in which all of the memory blocks reside
1268  * @out_spfn: ptr to ulong for start pfn of the range, can be %NULL
1269  * @out_epfn: ptr to ulong for end pfn of the range, can be %NULL
1270  *
1271  * This function is meant to be a zone/pfn specific wrapper for the
1272  * for_each_mem_range type iterators. Specifically they are used in the
1273  * deferred memory init routines and as such we were duplicating much of
1274  * this logic throughout the code. So instead of having it in multiple
1275  * locations it seemed like it would make more sense to centralize this to
1276  * one new iterator that does everything they need.
1277  */
1278 void __init_memblock
1279 __next_mem_pfn_range_in_zone(u64 *idx, struct zone *zone,
1280                              unsigned long *out_spfn, unsigned long *out_epfn)
1281 {
1282         int zone_nid = zone_to_nid(zone);
1283         phys_addr_t spa, epa;
1284         int nid;
1285
1286         __next_mem_range(idx, zone_nid, MEMBLOCK_NONE,
1287                          &memblock.memory, &memblock.reserved,
1288                          &spa, &epa, &nid);
1289
1290         while (*idx != U64_MAX) {
1291                 unsigned long epfn = PFN_DOWN(epa);
1292                 unsigned long spfn = PFN_UP(spa);
1293
1294                 /*
1295                  * Verify the end is at least past the start of the zone and
1296                  * that we have at least one PFN to initialize.
1297                  */
1298                 if (zone->zone_start_pfn < epfn && spfn < epfn) {
1299                         /* if we went too far just stop searching */
1300                         if (zone_end_pfn(zone) <= spfn) {
1301                                 *idx = U64_MAX;
1302                                 break;
1303                         }
1304
1305                         if (out_spfn)
1306                                 *out_spfn = max(zone->zone_start_pfn, spfn);
1307                         if (out_epfn)
1308                                 *out_epfn = min(zone_end_pfn(zone), epfn);
1309
1310                         return;
1311                 }
1312
1313                 __next_mem_range(idx, zone_nid, MEMBLOCK_NONE,
1314                                  &memblock.memory, &memblock.reserved,
1315                                  &spa, &epa, &nid);
1316         }
1317
1318         /* signal end of iteration */
1319         if (out_spfn)
1320                 *out_spfn = ULONG_MAX;
1321         if (out_epfn)
1322                 *out_epfn = 0;
1323 }
1324
1325 #endif /* CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT */
1326
1327 /**
1328  * memblock_alloc_range_nid - allocate boot memory block
1329  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1330  * @align: alignment of the region and block's size
1331  * @start: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1332  * @end: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1333  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1334  * @exact_nid: control the allocation fall back to other nodes
1335  *
1336  * The allocation is performed from memory region limited by
1337  * memblock.current_limit if @end == %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE.
1338  *
1339  * If the specified node can not hold the requested memory and @exact_nid
1340  * is false, the allocation falls back to any node in the system.
1341  *
1342  * For systems with memory mirroring, the allocation is attempted first
1343  * from the regions with mirroring enabled and then retried from any
1344  * memory region.
1345  *
1346  * In addition, function sets the min_count to 0 using kmemleak_alloc_phys for
1347  * allocated boot memory block, so that it is never reported as leaks.
1348  *
1349  * Return:
1350  * Physical address of allocated memory block on success, %0 on failure.
1351  */
1352 static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
1353                                         phys_addr_t align, phys_addr_t start,
1354                                         phys_addr_t end, int nid,
1355                                         bool exact_nid)
1356 {
1357         enum memblock_flags flags = choose_memblock_flags();
1358         phys_addr_t found;
1359
1360         if (WARN_ONCE(nid == MAX_NUMNODES, "Usage of MAX_NUMNODES is deprecated. Use NUMA_NO_NODE instead\n"))
1361                 nid = NUMA_NO_NODE;
1362
1363         if (!align) {
1364                 /* Can't use WARNs this early in boot on powerpc */
1365                 dump_stack();
1366                 align = SMP_CACHE_BYTES;
1367         }
1368
1369 again:
1370         found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
1371                                             flags);
1372         if (found && !memblock_reserve(found, size))
1373                 goto done;
1374
1375         if (nid != NUMA_NO_NODE && !exact_nid) {
1376                 found = memblock_find_in_range_node(size, align, start,
1377                                                     end, NUMA_NO_NODE,
1378                                                     flags);
1379                 if (found && !memblock_reserve(found, size))
1380                         goto done;
1381         }
1382
1383         if (flags & MEMBLOCK_MIRROR) {
1384                 flags &= ~MEMBLOCK_MIRROR;
1385                 pr_warn("Could not allocate %pap bytes of mirrored memory\n",
1386                         &size);
1387                 goto again;
1388         }
1389
1390         return 0;
1391
1392 done:
1393         /* Skip kmemleak for kasan_init() due to high volume. */
1394         if (end != MEMBLOCK_ALLOC_KASAN)
1395                 /*
1396                  * The min_count is set to 0 so that memblock allocated
1397                  * blocks are never reported as leaks. This is because many
1398                  * of these blocks are only referred via the physical
1399                  * address which is not looked up by kmemleak.
1400                  */
1401                 kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
1402
1403         return found;
1404 }
1405
1406 /**
1407  * memblock_phys_alloc_range - allocate a memory block inside specified range
1408  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1409  * @align: alignment of the region and block's size
1410  * @start: the lower bound of the memory region to allocate (physical address)
1411  * @end: the upper bound of the memory region to allocate (physical address)
1412  *
1413  * Allocate @size bytes in the between @start and @end.
1414  *
1415  * Return: physical address of the allocated memory block on success,
1416  * %0 on failure.
1417  */
1418 phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_range(phys_addr_t size,
1419                                              phys_addr_t align,
1420                                              phys_addr_t start,
1421                                              phys_addr_t end)
1422 {
1423         return memblock_alloc_range_nid(size, align, start, end, NUMA_NO_NODE,
1424                                         false);
1425 }
1426
1427 /**
1428  * memblock_phys_alloc_try_nid - allocate a memory block from specified MUMA node
1429  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1430  * @align: alignment of the region and block's size
1431  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1432  *
1433  * Allocates memory block from the specified NUMA node. If the node
1434  * has no available memory, attempts to allocated from any node in the
1435  * system.
1436  *
1437  * Return: physical address of the allocated memory block on success,
1438  * %0 on failure.
1439  */
1440 phys_addr_t __init memblock_phys_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
1441 {
1442         return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0,
1443                                         MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid, false);
1444 }
1445
1446 /**
1447  * memblock_alloc_internal - allocate boot memory block
1448  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1449  * @align: alignment of the region and block's size
1450  * @min_addr: the lower bound of the memory region to allocate (phys address)
1451  * @max_addr: the upper bound of the memory region to allocate (phys address)
1452  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1453  * @exact_nid: control the allocation fall back to other nodes
1454  *
1455  * Allocates memory block using memblock_alloc_range_nid() and
1456  * converts the returned physical address to virtual.
1457  *
1458  * The @min_addr limit is dropped if it can not be satisfied and the allocation
1459  * will fall back to memory below @min_addr. Other constraints, such
1460  * as node and mirrored memory will be handled again in
1461  * memblock_alloc_range_nid().
1462  *
1463  * Return:
1464  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1465  */
1466 static void * __init memblock_alloc_internal(
1467                                 phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1468                                 phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1469                                 int nid, bool exact_nid)
1470 {
1471         phys_addr_t alloc;
1472
1473         /*
1474          * Detect any accidental use of these APIs after slab is ready, as at
1475          * this moment memblock may be deinitialized already and its
1476          * internal data may be destroyed (after execution of memblock_free_all)
1477          */
1478         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
1479                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, nid);
1480
1481         if (max_addr > memblock.current_limit)
1482                 max_addr = memblock.current_limit;
1483
1484         alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, min_addr, max_addr, nid,
1485                                         exact_nid);
1486
1487         /* retry allocation without lower limit */
1488         if (!alloc && min_addr)
1489                 alloc = memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid,
1490                                                 exact_nid);
1491
1492         if (!alloc)
1493                 return NULL;
1494
1495         return phys_to_virt(alloc);
1496 }
1497
1498 /**
1499  * memblock_alloc_exact_nid_raw - allocate boot memory block on the exact node
1500  * without zeroing memory
1501  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1502  * @align: alignment of the region and block's size
1503  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1504  *        is preferred (phys address)
1505  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1506  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1507  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1508  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1509  *
1510  * Public function, provides additional debug information (including caller
1511  * info), if enabled. Does not zero allocated memory.
1512  *
1513  * Return:
1514  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1515  */
1516 void * __init memblock_alloc_exact_nid_raw(
1517                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1518                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1519                         int nid)
1520 {
1521         void *ptr;
1522
1523         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1524                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1525                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1526
1527         ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
1528                                            min_addr, max_addr, nid, true);
1529         if (ptr && size > 0)
1530                 page_init_poison(ptr, size);
1531
1532         return ptr;
1533 }
1534
1535 /**
1536  * memblock_alloc_try_nid_raw - allocate boot memory block without zeroing
1537  * memory and without panicking
1538  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1539  * @align: alignment of the region and block's size
1540  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1541  *        is preferred (phys address)
1542  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1543  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1544  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1545  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1546  *
1547  * Public function, provides additional debug information (including caller
1548  * info), if enabled. Does not zero allocated memory, does not panic if request
1549  * cannot be satisfied.
1550  *
1551  * Return:
1552  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1553  */
1554 void * __init memblock_alloc_try_nid_raw(
1555                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1556                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1557                         int nid)
1558 {
1559         void *ptr;
1560
1561         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1562                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1563                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1564
1565         ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
1566                                            min_addr, max_addr, nid, false);
1567         if (ptr && size > 0)
1568                 page_init_poison(ptr, size);
1569
1570         return ptr;
1571 }
1572
1573 /**
1574  * memblock_alloc_try_nid - allocate boot memory block
1575  * @size: size of memory block to be allocated in bytes
1576  * @align: alignment of the region and block's size
1577  * @min_addr: the lower bound of the memory region from where the allocation
1578  *        is preferred (phys address)
1579  * @max_addr: the upper bound of the memory region from where the allocation
1580  *            is preferred (phys address), or %MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE to
1581  *            allocate only from memory limited by memblock.current_limit value
1582  * @nid: nid of the free area to find, %NUMA_NO_NODE for any node
1583  *
1584  * Public function, provides additional debug information (including caller
1585  * info), if enabled. This function zeroes the allocated memory.
1586  *
1587  * Return:
1588  * Virtual address of allocated memory block on success, NULL on failure.
1589  */
1590 void * __init memblock_alloc_try_nid(
1591                         phys_addr_t size, phys_addr_t align,
1592                         phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr,
1593                         int nid)
1594 {
1595         void *ptr;
1596
1597         memblock_dbg("%s: %llu bytes align=0x%llx nid=%d from=%pa max_addr=%pa %pS\n",
1598                      __func__, (u64)size, (u64)align, nid, &min_addr,
1599                      &max_addr, (void *)_RET_IP_);
1600         ptr = memblock_alloc_internal(size, align,
1601                                            min_addr, max_addr, nid, false);
1602         if (ptr)
1603                 memset(ptr, 0, size);
1604
1605         return ptr;
1606 }
1607
1608 /**
1609  * __memblock_free_late - free pages directly to buddy allocator
1610  * @base: phys starting address of the  boot memory block
1611  * @size: size of the boot memory block in bytes
1612  *
1613  * This is only useful when the memblock allocator has already been torn
1614  * down, but we are still initializing the system.  Pages are released directly
1615  * to the buddy allocator.
1616  */
1617 void __init __memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1618 {
1619         phys_addr_t cursor, end;
1620
1621         end = base + size - 1;
1622         memblock_dbg("%s: [%pa-%pa] %pS\n",
1623                      __func__, &base, &end, (void *)_RET_IP_);
1624         kmemleak_free_part_phys(base, size);
1625         cursor = PFN_UP(base);
1626         end = PFN_DOWN(base + size);
1627
1628         for (; cursor < end; cursor++) {
1629                 memblock_free_pages(pfn_to_page(cursor), cursor, 0);
1630                 totalram_pages_inc();
1631         }
1632 }
1633
1634 /*
1635  * Remaining API functions
1636  */
1637
1638 phys_addr_t __init_memblock memblock_phys_mem_size(void)
1639 {
1640         return memblock.memory.total_size;
1641 }
1642
1643 phys_addr_t __init_memblock memblock_reserved_size(void)
1644 {
1645         return memblock.reserved.total_size;
1646 }
1647
1648 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
1649 {
1650         unsigned long pages = 0;
1651         struct memblock_region *r;
1652         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1653
1654         for_each_memblock(memory, r) {
1655                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
1656                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
1657                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
1658                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
1659                 pages += end_pfn - start_pfn;
1660         }
1661
1662         return PFN_PHYS(pages);
1663 }
1664
1665 /* lowest address */
1666 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
1667 {
1668         return memblock.memory.regions[0].base;
1669 }
1670
1671 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
1672 {
1673         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
1674
1675         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
1676 }
1677
1678 static phys_addr_t __init_memblock __find_max_addr(phys_addr_t limit)
1679 {
1680         phys_addr_t max_addr = PHYS_ADDR_MAX;
1681         struct memblock_region *r;
1682
1683         /*
1684          * translate the memory @limit size into the max address within one of
1685          * the memory memblock regions, if the @limit exceeds the total size
1686          * of those regions, max_addr will keep original value PHYS_ADDR_MAX
1687          */
1688         for_each_memblock(memory, r) {
1689                 if (limit <= r->size) {
1690                         max_addr = r->base + limit;
1691                         break;
1692                 }
1693                 limit -= r->size;
1694         }
1695
1696         return max_addr;
1697 }
1698
1699 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
1700 {
1701         phys_addr_t max_addr;
1702
1703         if (!limit)
1704                 return;
1705
1706         max_addr = __find_max_addr(limit);
1707
1708         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1709         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1710                 return;
1711
1712         /* truncate both memory and reserved regions */
1713         memblock_remove_range(&memblock.memory, max_addr,
1714                               PHYS_ADDR_MAX);
1715         memblock_remove_range(&memblock.reserved, max_addr,
1716                               PHYS_ADDR_MAX);
1717 }
1718
1719 void __init memblock_cap_memory_range(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1720 {
1721         int start_rgn, end_rgn;
1722         int i, ret;
1723
1724         if (!size)
1725                 return;
1726
1727         ret = memblock_isolate_range(&memblock.memory, base, size,
1728                                                 &start_rgn, &end_rgn);
1729         if (ret)
1730                 return;
1731
1732         /* remove all the MAP regions */
1733         for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= end_rgn; i--)
1734                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1735                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1736
1737         for (i = start_rgn - 1; i >= 0; i--)
1738                 if (!memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]))
1739                         memblock_remove_region(&memblock.memory, i);
1740
1741         /* truncate the reserved regions */
1742         memblock_remove_range(&memblock.reserved, 0, base);
1743         memblock_remove_range(&memblock.reserved,
1744                         base + size, PHYS_ADDR_MAX);
1745 }
1746
1747 void __init memblock_mem_limit_remove_map(phys_addr_t limit)
1748 {
1749         phys_addr_t max_addr;
1750
1751         if (!limit)
1752                 return;
1753
1754         max_addr = __find_max_addr(limit);
1755
1756         /* @limit exceeds the total size of the memory, do nothing */
1757         if (max_addr == PHYS_ADDR_MAX)
1758                 return;
1759
1760         memblock_cap_memory_range(0, max_addr);
1761 }
1762
1763 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
1764 {
1765         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
1766
1767         do {
1768                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
1769
1770                 if (addr < type->regions[mid].base)
1771                         right = mid;
1772                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
1773                                   type->regions[mid].size))
1774                         left = mid + 1;
1775                 else
1776                         return mid;
1777         } while (left < right);
1778         return -1;
1779 }
1780
1781 bool __init_memblock memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
1782 {
1783         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
1784 }
1785
1786 bool __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
1787 {
1788         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
1789 }
1790
1791 bool __init_memblock memblock_is_map_memory(phys_addr_t addr)
1792 {
1793         int i = memblock_search(&memblock.memory, addr);
1794
1795         if (i == -1)
1796                 return false;
1797         return !memblock_is_nomap(&memblock.memory.regions[i]);
1798 }
1799
1800 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1801 int __init_memblock memblock_search_pfn_nid(unsigned long pfn,
1802                          unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
1803 {
1804         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
1805         int mid = memblock_search(type, PFN_PHYS(pfn));
1806
1807         if (mid == -1)
1808                 return -1;
1809
1810         *start_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base);
1811         *end_pfn = PFN_DOWN(type->regions[mid].base + type->regions[mid].size);
1812
1813         return type->regions[mid].nid;
1814 }
1815 #endif
1816
1817 /**
1818  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
1819  * @base: base of region to check
1820  * @size: size of region to check
1821  *
1822  * Check if the region [@base, @base + @size) is a subset of a memory block.
1823  *
1824  * Return:
1825  * 0 if false, non-zero if true
1826  */
1827 bool __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1828 {
1829         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
1830         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
1831
1832         if (idx == -1)
1833                 return false;
1834         return (memblock.memory.regions[idx].base +
1835                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
1836 }
1837
1838 /**
1839  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
1840  * @base: base of region to check
1841  * @size: size of region to check
1842  *
1843  * Check if the region [@base, @base + @size) intersects a reserved
1844  * memory block.
1845  *
1846  * Return:
1847  * True if they intersect, false if not.
1848  */
1849 bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
1850 {
1851         memblock_cap_size(base, &size);
1852         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
1853 }
1854
1855 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
1856 {
1857         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
1858         struct memblock_region *r;
1859
1860         for_each_memblock(memory, r) {
1861                 orig_start = r->base;
1862                 orig_end = r->base + r->size;
1863                 start = round_up(orig_start, align);
1864                 end = round_down(orig_end, align);
1865
1866                 if (start == orig_start && end == orig_end)
1867                         continue;
1868
1869                 if (start < end) {
1870                         r->base = start;
1871                         r->size = end - start;
1872                 } else {
1873                         memblock_remove_region(&memblock.memory,
1874                                                r - memblock.memory.regions);
1875                         r--;
1876                 }
1877         }
1878 }
1879
1880 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
1881 {
1882         memblock.current_limit = limit;
1883 }
1884
1885 phys_addr_t __init_memblock memblock_get_current_limit(void)
1886 {
1887         return memblock.current_limit;
1888 }
1889
1890 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type)
1891 {
1892         phys_addr_t base, end, size;
1893         enum memblock_flags flags;
1894         int idx;
1895         struct memblock_region *rgn;
1896
1897         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", type->name, type->cnt);
1898
1899         for_each_memblock_type(idx, type, rgn) {
1900                 char nid_buf[32] = "";
1901
1902                 base = rgn->base;
1903                 size = rgn->size;
1904                 end = base + size - 1;
1905                 flags = rgn->flags;
1906 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1907                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1908                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1909                                  memblock_get_region_node(rgn));
1910 #endif
1911                 pr_info(" %s[%#x]\t[%pa-%pa], %pa bytes%s flags: %#x\n",
1912                         type->name, idx, &base, &end, &size, nid_buf, flags);
1913         }
1914 }
1915
1916 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1917 {
1918         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1919         pr_info(" memory size = %pa reserved size = %pa\n",
1920                 &memblock.memory.total_size,
1921                 &memblock.reserved.total_size);
1922
1923         memblock_dump(&memblock.memory);
1924         memblock_dump(&memblock.reserved);
1925 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
1926         memblock_dump(&memblock.physmem);
1927 #endif
1928 }
1929
1930 void __init memblock_allow_resize(void)
1931 {
1932         memblock_can_resize = 1;
1933 }
1934
1935 static int __init early_memblock(char *p)
1936 {
1937         if (p && strstr(p, "debug"))
1938                 memblock_debug = 1;
1939         return 0;
1940 }
1941 early_param("memblock", early_memblock);
1942
1943 static void __init __free_pages_memory(unsigned long start, unsigned long end)
1944 {
1945         int order;
1946
1947         while (start < end) {
1948                 order = min(MAX_ORDER - 1UL, __ffs(start));
1949
1950                 while (start + (1UL << order) > end)
1951                         order--;
1952
1953                 memblock_free_pages(pfn_to_page(start), start, order);
1954
1955                 start += (1UL << order);
1956         }
1957 }
1958
1959 static unsigned long __init __free_memory_core(phys_addr_t start,
1960                                  phys_addr_t end)
1961 {
1962         unsigned long start_pfn = PFN_UP(start);
1963         unsigned long end_pfn = min_t(unsigned long,
1964                                       PFN_DOWN(end), max_low_pfn);
1965
1966         if (start_pfn >= end_pfn)
1967                 return 0;
1968
1969         __free_pages_memory(start_pfn, end_pfn);
1970
1971         return end_pfn - start_pfn;
1972 }
1973
1974 static unsigned long __init free_low_memory_core_early(void)
1975 {
1976         unsigned long count = 0;
1977         phys_addr_t start, end;
1978         u64 i;
1979
1980         memblock_clear_hotplug(0, -1);
1981
1982         for_each_reserved_mem_region(i, &start, &end)
1983                 reserve_bootmem_region(start, end);
1984
1985         /*
1986          * We need to use NUMA_NO_NODE instead of NODE_DATA(0)->node_id
1987          *  because in some case like Node0 doesn't have RAM installed
1988          *  low ram will be on Node1
1989          */
1990         for_each_free_mem_range(i, NUMA_NO_NODE, MEMBLOCK_NONE, &start, &end,
1991                                 NULL)
1992                 count += __free_memory_core(start, end);
1993
1994         return count;
1995 }
1996
1997 static int reset_managed_pages_done __initdata;
1998
1999 void reset_node_managed_pages(pg_data_t *pgdat)
2000 {
2001         struct zone *z;
2002
2003         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
2004                 atomic_long_set(&z->managed_pages, 0);
2005 }
2006
2007 void __init reset_all_zones_managed_pages(void)
2008 {
2009         struct pglist_data *pgdat;
2010
2011         if (reset_managed_pages_done)
2012                 return;
2013
2014         for_each_online_pgdat(pgdat)
2015                 reset_node_managed_pages(pgdat);
2016
2017         reset_managed_pages_done = 1;
2018 }
2019
2020 /**
2021  * memblock_free_all - release free pages to the buddy allocator
2022  *
2023  * Return: the number of pages actually released.
2024  */
2025 unsigned long __init memblock_free_all(void)
2026 {
2027         unsigned long pages;
2028
2029         reset_all_zones_managed_pages();
2030
2031         pages = free_low_memory_core_early();
2032         totalram_pages_add(pages);
2033
2034         return pages;
2035 }
2036
2037 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && defined(CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK)
2038
2039 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
2040 {
2041         struct memblock_type *type = m->private;
2042         struct memblock_region *reg;
2043         int i;
2044         phys_addr_t end;
2045
2046         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
2047                 reg = &type->regions[i];
2048                 end = reg->base + reg->size - 1;
2049
2050                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
2051                 seq_printf(m, "%pa..%pa\n", &reg->base, &end);
2052         }
2053         return 0;
2054 }
2055 DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(memblock_debug);
2056
2057 static int __init memblock_init_debugfs(void)
2058 {
2059         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
2060
2061         debugfs_create_file("memory", 0444, root,
2062                             &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
2063         debugfs_create_file("reserved", 0444, root,
2064                             &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
2065 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_PHYS_MAP
2066         debugfs_create_file("physmem", 0444, root,
2067                             &memblock.physmem, &memblock_debug_fops);
2068 #endif
2069
2070         return 0;
2071 }
2072 __initcall(memblock_init_debugfs);
2073
2074 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */