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