mm/memblock.c

   1 /*
   2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
   3  *
   4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
   5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
   6  *
   7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  */
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/bitops.h>
  17 #include <linux/poison.h>
  18 #include <linux/pfn.h>
  19 #include <linux/debugfs.h>
  20 #include <linux/seq_file.h>
  21 #include <linux/memblock.h>
  22
  23 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  24 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
  25
  26 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
  27         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
  28         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
  29         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  30
  31         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
  32         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
  33         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
  34
  35         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
  36 };
  37
  38 int memblock_debug __initdata_memblock;
  39 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
  40 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
  41 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
  42
  43 /* inline so we don't get a warning when pr_debug is compiled out */
  44 static inline const char *memblock_type_name(struct memblock_type *type)
  45 {
  46         if (type == &memblock.memory)
  47                 return "memory";
  48         else if (type == &memblock.reserved)
  49                 return "reserved";
  50         else
  51                 return "unknown";
  52 }
  53
  54 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
  55 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
  56 {
  57         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
  58 }
  59
  60 /*
  61  * Address comparison utilities
  62  */
  63 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
  64                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
  65 {
  66         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
  67 }
  68
  69 static long __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
  70                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
  71 {
  72         unsigned long i;
  73
  74         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
  75                 phys_addr_t rgnbase = type->regions[i].base;
  76                 phys_addr_t rgnsize = type->regions[i].size;
  77                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, rgnbase, rgnsize))
  78                         break;
  79         }
  80
  81         return (i < type->cnt) ? i : -1;
  82 }
  83
  84 /**
  85  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
  86  * @start: start of candidate range
  87  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
  88  * @size: size of free area to find
  89  * @align: alignment of free area to find
  90  * @nid: nid of the free area to find, %MAX_NUMNODES for any node
  91  *
  92  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
  93  *
  94  * RETURNS:
  95  * Found address on success, %0 on failure.
  96  */
  97 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t start,
  98                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
  99                                         phys_addr_t align, int nid)
 100 {
 101         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
 102         u64 i;
 103
 104         /* pump up @end */
 105         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
 106                 end = memblock.current_limit;
 107
 108         /* avoid allocating the first page */
 109         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
 110         end = max(start, end);
 111
 112         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, &this_start, &this_end, NULL) {
 113                 this_start = clamp(this_start, start, end);
 114                 this_end = clamp(this_end, start, end);
 115
 116                 if (this_end < size)
 117                         continue;
 118
 119                 cand = round_down(this_end - size, align);
 120                 if (cand >= this_start)
 121                         return cand;
 122         }
 123         return 0;
 124 }
 125
 126 /**
 127  * memblock_find_in_range - find free area in given range
 128  * @start: start of candidate range
 129  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
 130  * @size: size of free area to find
 131  * @align: alignment of free area to find
 132  *
 133  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
 134  *
 135  * RETURNS:
 136  * Found address on success, %0 on failure.
 137  */
 138 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
 139                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
 140                                         phys_addr_t align)
 141 {
 142         return memblock_find_in_range_node(start, end, size, align,
 143                                            MAX_NUMNODES);
 144 }
 145
 146 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 147 {
 148         type->total_size -= type->regions[r].size;
 149         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
 150                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
 151         type->cnt--;
 152
 153         /* Special case for empty arrays */
 154         if (type->cnt == 0) {
 155                 WARN_ON(type->total_size != 0);
 156                 type->cnt = 1;
 157                 type->regions[0].base = 0;
 158                 type->regions[0].size = 0;
 159                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
 160         }
 161 }
 162
 163 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
 164                                         phys_addr_t *addr)
 165 {
 166         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
 167                 return 0;
 168
 169         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
 170
 171         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
 172                           memblock.reserved.max);
 173 }
 174
 175 /**
 176  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
 177  * @type: memblock type of the regions array being doubled
 178  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
 179  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
 180  *
 181  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
 182  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
 183  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
 184  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
 185  * not overlap.
 186  *
 187  * RETURNS:
 188  * 0 on success, -1 on failure.
 189  */
 190 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
 191                                                 phys_addr_t new_area_start,
 192                                                 phys_addr_t new_area_size)
 193 {
 194         struct memblock_region *new_array, *old_array;
 195         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
 196         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
 197         int use_slab = slab_is_available();
 198         int *in_slab;
 199
 200         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
 201          * of memory that aren't suitable for allocation
 202          */
 203         if (!memblock_can_resize)
 204                 return -1;
 205
 206         /* Calculate new doubled size */
 207         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
 208         new_size = old_size << 1;
 209         /*
 210          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
 211          *   so we can free them completely later.
 212          */
 213         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
 214         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
 215
 216         /* Retrieve the slab flag */
 217         if (type == &memblock.memory)
 218                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
 219         else
 220                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 221
 222         /* Try to find some space for it.
 223          *
 224          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
 225          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
 226          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
 227          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
 228          *
 229          * This should however not be an issue for now, as we currently only
 230          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
 231          * is active for memory hotplug operations
 232          */
 233         if (use_slab) {
 234                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
 235                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
 236         } else {
 237                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
 238                 if (type != &memblock.reserved)
 239                         new_area_start = new_area_size = 0;
 240
 241                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
 242                                                 memblock.current_limit,
 243                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 244                 if (!addr && new_area_size)
 245                         addr = memblock_find_in_range(0,
 246                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
 247                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
 248
 249                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
 250         }
 251         if (!addr) {
 252                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 253                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
 254                 return -1;
 255         }
 256
 257         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 258                         memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr,
 259                         (u64)addr + new_size - 1);
 260
 261         /*
 262          * Found space, we now need to move the array over before we add the
 263          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
 264          * full.
 265          */
 266         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 267         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 268         old_array = type->regions;
 269         type->regions = new_array;
 270         type->max <<= 1;
 271
 272         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
 273         if (*in_slab)
 274                 kfree(old_array);
 275         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 276                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
 277                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 278
 279         /*
 280          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
 281          * needn't do it
 282          */
 283         if (!use_slab)
 284                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
 285
 286         /* Update slab flag */
 287         *in_slab = use_slab;
 288
 289         return 0;
 290 }
 291
 292 /**
 293  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 294  * @type: memblock type to scan
 295  *
 296  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 297  */
 298 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 299 {
 300         int i = 0;
 301
 302         /* cnt never goes below 1 */
 303         while (i < type->cnt - 1) {
 304                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 305                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 306
 307                 if (this->base + this->size != next->base ||
 308                     memblock_get_region_node(this) !=
 309                     memblock_get_region_node(next)) {
 310                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 311                         i++;
 312                         continue;
 313                 }
 314
 315                 this->size += next->size;
 316                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 1)) * sizeof(*next));
 317                 type->cnt--;
 318         }
 319 }
 320
 321 /**
 322  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 323  * @type: memblock type to insert into
 324  * @idx: index for the insertion point
 325  * @base: base address of the new region
 326  * @size: size of the new region
 327  *
 328  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 329  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
 330  */
 331 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 332                                                    int idx, phys_addr_t base,
 333                                                    phys_addr_t size, int nid)
 334 {
 335         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 336
 337         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 338         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 339         rgn->base = base;
 340         rgn->size = size;
 341         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 342         type->cnt++;
 343         type->total_size += size;
 344 }
 345
 346 /**
 347  * memblock_add_region - add new memblock region
 348  * @type: memblock type to add new region into
 349  * @base: base address of the new region
 350  * @size: size of the new region
 351  * @nid: nid of the new region
 352  *
 353  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 354  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 355  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 356  * compatible regions are merged) after the addition.
 357  *
 358  * RETURNS:
 359  * 0 on success, -errno on failure.
 360  */
 361 static int __init_memblock memblock_add_region(struct memblock_type *type,
 362                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size, int nid)
 363 {
 364         bool insert = false;
 365         phys_addr_t obase = base;
 366         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 367         int i, nr_new;
 368
 369         if (!size)
 370                 return 0;
 371
 372         /* special case for empty array */
 373         if (type->regions[0].size == 0) {
 374                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 375                 type->regions[0].base = base;
 376                 type->regions[0].size = size;
 377                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 378                 type->total_size = size;
 379                 return 0;
 380         }
 381 repeat:
 382         /*
 383          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 384          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 385          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
 386          */
 387         base = obase;
 388         nr_new = 0;
 389
 390         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 391                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 392                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 393                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 394
 395                 if (rbase >= end)
 396                         break;
 397                 if (rend <= base)
 398                         continue;
 399                 /*
 400                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 401                  * area, insert that portion.
 402                  */
 403                 if (rbase > base) {
 404                         nr_new++;
 405                         if (insert)
 406                                 memblock_insert_region(type, i++, base,
 407                                                        rbase - base, nid);
 408                 }
 409                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 410                 base = min(rend, end);
 411         }
 412
 413         /* insert the remaining portion */
 414         if (base < end) {
 415                 nr_new++;
 416                 if (insert)
 417                         memblock_insert_region(type, i, base, end - base, nid);
 418         }
 419
 420         /*
 421          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 422          * insertions; otherwise, merge and return.
 423          */
 424         if (!insert) {
 425                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 426                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
 427                                 return -ENOMEM;
 428                 insert = true;
 429                 goto repeat;
 430         } else {
 431                 memblock_merge_regions(type);
 432                 return 0;
 433         }
 434 }
 435
 436 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 437                                        int nid)
 438 {
 439         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, nid);
 440 }
 441
 442 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 443 {
 444         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES);
 445 }
 446
 447 /**
 448  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 449  * @type: memblock type to isolate range for
 450  * @base: base of range to isolate
 451  * @size: size of range to isolate
 452  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 453  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 454  *
 455  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 456  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 457  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 458  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 459  *
 460  * RETURNS:
 461  * 0 on success, -errno on failure.
 462  */
 463 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 464                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 465                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 466 {
 467         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 468         int i;
 469
 470         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 471
 472         if (!size)
 473                 return 0;
 474
 475         /* we'll create at most two more regions */
 476         while (type->cnt + 2 > type->max)
 477                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
 478                         return -ENOMEM;
 479
 480         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 481                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 482                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 483                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 484
 485                 if (rbase >= end)
 486                         break;
 487                 if (rend <= base)
 488                         continue;
 489
 490                 if (rbase < base) {
 491                         /*
 492                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 493                          * to process the next region - the new top half.
 494                          */
 495                         rgn->base = base;
 496                         rgn->size -= base - rbase;
 497                         type->total_size -= base - rbase;
 498                         memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
 499                                                memblock_get_region_node(rgn));
 500                 } else if (rend > end) {
 501                         /*
 502                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 503                          * current region - the new bottom half.
 504                          */
 505                         rgn->base = end;
 506                         rgn->size -= end - rbase;
 507                         type->total_size -= end - rbase;
 508                         memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
 509                                                memblock_get_region_node(rgn));
 510                 } else {
 511                         /* @rgn is fully contained, record it */
 512                         if (!*end_rgn)
 513                                 *start_rgn = i;
 514                         *end_rgn = i + 1;
 515                 }
 516         }
 517
 518         return 0;
 519 }
 520
 521 static int __init_memblock __memblock_remove(struct memblock_type *type,
 522                                              phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 523 {
 524         int start_rgn, end_rgn;
 525         int i, ret;
 526
 527         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 528         if (ret)
 529                 return ret;
 530
 531         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 532                 memblock_remove_region(type, i);
 533         return 0;
 534 }
 535
 536 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 537 {
 538         return __memblock_remove(&memblock.memory, base, size);
 539 }
 540
 541 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 542 {
 543         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 544                      (unsigned long long)base,
 545                      (unsigned long long)base + size,
 546                      (void *)_RET_IP_);
 547
 548         return __memblock_remove(&memblock.reserved, base, size);
 549 }
 550
 551 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 552 {
 553         struct memblock_type *_rgn = &memblock.reserved;
 554
 555         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 556                      (unsigned long long)base,
 557                      (unsigned long long)base + size,
 558                      (void *)_RET_IP_);
 559
 560         return memblock_add_region(_rgn, base, size, MAX_NUMNODES);
 561 }
 562
 563 /**
 564  * __next_free_mem_range - next function for for_each_free_mem_range()
 565  * @idx: pointer to u64 loop variable
 566  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
 567  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 568  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 569  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 570  *
 571  * Find the first free area from *@idx which matches @nid, fill the out
 572  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 573  * *@idx contains index into memory region and the upper 32bit indexes the
 574  * areas before each reserved region.  For example, if reserved regions
 575  * look like the following,
 576  *
 577  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 578  *
 579  * The upper 32bit indexes the following regions.
 580  *
 581  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 582  *
 583  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 584  * in lockstep and returns each intersection.
 585  */
 586 void __init_memblock __next_free_mem_range(u64 *idx, int nid,
 587                                            phys_addr_t *out_start,
 588                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 589 {
 590         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
 591         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
 592         int mi = *idx & 0xffffffff;
 593         int ri = *idx >> 32;
 594
 595         for ( ; mi < mem->cnt; mi++) {
 596                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
 597                 phys_addr_t m_start = m->base;
 598                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 599
 600                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 601                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
 602                         continue;
 603
 604                 /* scan areas before each reservation for intersection */
 605                 for ( ; ri < rsv->cnt + 1; ri++) {
 606                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
 607                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 608                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
 609
 610                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
 611                         if (r_start >= m_end)
 612                                 break;
 613                         /* if the two regions intersect, we're done */
 614                         if (m_start < r_end) {
 615                                 if (out_start)
 616                                         *out_start = max(m_start, r_start);
 617                                 if (out_end)
 618                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 619                                 if (out_nid)
 620                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
 621                                 /*
 622                                  * The region which ends first is advanced
 623                                  * for the next iteration.
 624                                  */
 625                                 if (m_end <= r_end)
 626                                         mi++;
 627                                 else
 628                                         ri++;
 629                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
 630                                 return;
 631                         }
 632                 }
 633         }
 634
 635         /* signal end of iteration */
 636         *idx = ULLONG_MAX;
 637 }
 638
 639 /**
 640  * __next_free_mem_range_rev - next function for for_each_free_mem_range_reverse()
 641  * @idx: pointer to u64 loop variable
 642  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
 643  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 644  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 645  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 646  *
 647  * Reverse of __next_free_mem_range().
 648  */
 649 void __init_memblock __next_free_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
 650                                            phys_addr_t *out_start,
 651                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 652 {
 653         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
 654         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
 655         int mi = *idx & 0xffffffff;
 656         int ri = *idx >> 32;
 657
 658         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
 659                 mi = mem->cnt - 1;
 660                 ri = rsv->cnt;
 661         }
 662
 663         for ( ; mi >= 0; mi--) {
 664                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
 665                 phys_addr_t m_start = m->base;
 666                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 667
 668                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 669                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
 670                         continue;
 671
 672                 /* scan areas before each reservation for intersection */
 673                 for ( ; ri >= 0; ri--) {
 674                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
 675                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 676                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
 677
 678                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
 679                         if (r_end <= m_start)
 680                                 break;
 681                         /* if the two regions intersect, we're done */
 682                         if (m_end > r_start) {
 683                                 if (out_start)
 684                                         *out_start = max(m_start, r_start);
 685                                 if (out_end)
 686                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 687                                 if (out_nid)
 688                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
 689
 690                                 if (m_start >= r_start)
 691                                         mi--;
 692                                 else
 693                                         ri--;
 694                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
 695                                 return;
 696                         }
 697                 }
 698         }
 699
 700         *idx = ULLONG_MAX;
 701 }
 702
 703 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 704 /*
 705  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
 706  */
 707 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
 708                                 unsigned long *out_start_pfn,
 709                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
 710 {
 711         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 712         struct memblock_region *r;
 713
 714         while (++*idx < type->cnt) {
 715                 r = &type->regions[*idx];
 716
 717                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
 718                         continue;
 719                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
 720                         break;
 721         }
 722         if (*idx >= type->cnt) {
 723                 *idx = -1;
 724                 return;
 725         }
 726
 727         if (out_start_pfn)
 728                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
 729         if (out_end_pfn)
 730                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
 731         if (out_nid)
 732                 *out_nid = r->nid;
 733 }
 734
 735 /**
 736  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
 737  * @base: base of area to set node ID for
 738  * @size: size of area to set node ID for
 739  * @nid: node ID to set
 740  *
 741  * Set the nid of memblock memory regions in [@base,@base+@size) to @nid.
 742  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
 743  *
 744  * RETURNS:
 745  * 0 on success, -errno on failure.
 746  */
 747 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 748                                       int nid)
 749 {
 750         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 751         int start_rgn, end_rgn;
 752         int i, ret;
 753
 754         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 755         if (ret)
 756                 return ret;
 757
 758         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 759                 type->regions[i].nid = nid;
 760
 761         memblock_merge_regions(type);
 762         return 0;
 763 }
 764 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
 765
 766 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
 767                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
 768                                         int nid)
 769 {
 770         phys_addr_t found;
 771
 772         /* align @size to avoid excessive fragmentation on reserved array */
 773         size = round_up(size, align);
 774
 775         found = memblock_find_in_range_node(0, max_addr, size, align, nid);
 776         if (found && !memblock_reserve(found, size))
 777                 return found;
 778
 779         return 0;
 780 }
 781
 782 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
 783 {
 784         return memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid);
 785 }
 786
 787 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
 788 {
 789         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, MAX_NUMNODES);
 790 }
 791
 792 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
 793 {
 794         phys_addr_t alloc;
 795
 796         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
 797
 798         if (alloc == 0)
 799                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
 800                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
 801
 802         return alloc;
 803 }
 804
 805 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
 806 {
 807         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
 808 }
 809
 810 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
 811 {
 812         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
 813
 814         if (res)
 815                 return res;
 816         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
 817 }
 818
 819
 820 /*
 821  * Remaining API functions
 822  */
 823
 824 phys_addr_t __init memblock_phys_mem_size(void)
 825 {
 826         return memblock.memory.total_size;
 827 }
 828
 829 /* lowest address */
 830 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
 831 {
 832         return memblock.memory.regions[0].base;
 833 }
 834
 835 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
 836 {
 837         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
 838
 839         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
 840 }
 841
 842 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
 843 {
 844         unsigned long i;
 845         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
 846
 847         if (!limit)
 848                 return;
 849
 850         /* find out max address */
 851         for (i = 0; i < memblock.memory.cnt; i++) {
 852                 struct memblock_region *r = &memblock.memory.regions[i];
 853
 854                 if (limit <= r->size) {
 855                         max_addr = r->base + limit;
 856                         break;
 857                 }
 858                 limit -= r->size;
 859         }
 860
 861         /* truncate both memory and reserved regions */
 862         __memblock_remove(&memblock.memory, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
 863         __memblock_remove(&memblock.reserved, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
 864 }
 865
 866 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
 867 {
 868         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
 869
 870         do {
 871                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
 872
 873                 if (addr < type->regions[mid].base)
 874                         right = mid;
 875                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
 876                                   type->regions[mid].size))
 877                         left = mid + 1;
 878                 else
 879                         return mid;
 880         } while (left < right);
 881         return -1;
 882 }
 883
 884 int __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
 885 {
 886         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
 887 }
 888
 889 int __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
 890 {
 891         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
 892 }
 893
 894 /**
 895  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
 896  * @base: base of region to check
 897  * @size: size of region to check
 898  *
 899  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
 900  *
 901  * RETURNS:
 902  * 0 if false, non-zero if true
 903  */
 904 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 905 {
 906         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
 907         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 908
 909         if (idx == -1)
 910                 return 0;
 911         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
 912                 (memblock.memory.regions[idx].base +
 913                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
 914 }
 915
 916 /**
 917  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
 918  * @base: base of region to check
 919  * @size: size of region to check
 920  *
 921  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
 922  *
 923  * RETURNS:
 924  * 0 if false, non-zero if true
 925  */
 926 int __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 927 {
 928         memblock_cap_size(base, &size);
 929         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size) >= 0;
 930 }
 931
 932
 933 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
 934 {
 935         memblock.current_limit = limit;
 936 }
 937
 938 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
 939 {
 940         unsigned long long base, size;
 941         int i;
 942
 943         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
 944
 945         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 946                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 947                 char nid_buf[32] = "";
 948
 949                 base = rgn->base;
 950                 size = rgn->size;
 951 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 952                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
 953                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
 954                                  memblock_get_region_node(rgn));
 955 #endif
 956                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s\n",
 957                         name, i, base, base + size - 1, size, nid_buf);
 958         }
 959 }
 960
 961 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
 962 {
 963         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
 964         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
 965                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
 966                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
 967
 968         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
 969         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
 970 }
 971
 972 void __init memblock_allow_resize(void)
 973 {
 974         memblock_can_resize = 1;
 975 }
 976
 977 static int __init early_memblock(char *p)
 978 {
 979         if (p && strstr(p, "debug"))
 980                 memblock_debug = 1;
 981         return 0;
 982 }
 983 early_param("memblock", early_memblock);
 984
 985 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
 986
 987 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
 988 {
 989         struct memblock_type *type = m->private;
 990         struct memblock_region *reg;
 991         int i;
 992
 993         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 994                 reg = &type->regions[i];
 995                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
 996                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
 997                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
 998                                    (unsigned long)reg->base,
 999                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
1000                 else
1001                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
1002                                    (unsigned long long)reg->base,
1003                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
1004
1005         }
1006         return 0;
1007 }
1008
1009 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1010 {
1011         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1012 }
1013
1014 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1015         .open = memblock_debug_open,
1016         .read = seq_read,
1017         .llseek = seq_lseek,
1018         .release = single_release,
1019 };
1020
1021 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1022 {
1023         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1024         if (!root)
1025                 return -ENXIO;
1026         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1027         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1028
1029         return 0;
1030 }
1031 __initcall(memblock_init_debugfs);
1032
1033 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */