mm/memory_hotplug.c

   1 /*
   2  *  linux/mm/memory_hotplug.c
   3  *
   4  *  Copyright (C)
   5  */
   6
   7 #include <linux/stddef.h>
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/swap.h>
  10 #include <linux/interrupt.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/bootmem.h>
  13 #include <linux/compiler.h>
  14 #include <linux/export.h>
  15 #include <linux/pagevec.h>
  16 #include <linux/writeback.h>
  17 #include <linux/slab.h>
  18 #include <linux/sysctl.h>
  19 #include <linux/cpu.h>
  20 #include <linux/memory.h>
  21 #include <linux/memory_hotplug.h>
  22 #include <linux/highmem.h>
  23 #include <linux/vmalloc.h>
  24 #include <linux/ioport.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/migrate.h>
  27 #include <linux/page-isolation.h>
  28 #include <linux/pfn.h>
  29 #include <linux/suspend.h>
  30 #include <linux/mm_inline.h>
  31 #include <linux/firmware-map.h>
  32
  33 #include <asm/tlbflush.h>
  34
  35 #include "internal.h"
  36
  37 /*
  38  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
  39  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
  40  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
  41  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
  42  */
  43
  44 static void generic_online_page(struct page *page);
  45
  46 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
  47
  48 DEFINE_MUTEX(mem_hotplug_mutex);
  49
  50 void lock_memory_hotplug(void)
  51 {
  52         mutex_lock(&mem_hotplug_mutex);
  53
  54         /* for exclusive hibernation if CONFIG_HIBERNATION=y */
  55         lock_system_sleep();
  56 }
  57
  58 void unlock_memory_hotplug(void)
  59 {
  60         unlock_system_sleep();
  61         mutex_unlock(&mem_hotplug_mutex);
  62 }
  63
  64
  65 /* add this memory to iomem resource */
  66 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
  67 {
  68         struct resource *res;
  69         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
  70         BUG_ON(!res);
  71
  72         res->name = "System RAM";
  73         res->start = start;
  74         res->end = start + size - 1;
  75         res->flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
  76         if (request_resource(&iomem_resource, res) < 0) {
  77                 printk("System RAM resource %pR cannot be added\n", res);
  78                 kfree(res);
  79                 res = NULL;
  80         }
  81         return res;
  82 }
  83
  84 static void release_memory_resource(struct resource *res)
  85 {
  86         if (!res)
  87                 return;
  88         release_resource(res);
  89         kfree(res);
  90         return;
  91 }
  92
  93 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
  94 void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page,
  95                       unsigned long type)
  96 {
  97         page->lru.next = (struct list_head *) type;
  98         SetPagePrivate(page);
  99         set_page_private(page, info);
 100         atomic_inc(&page->_count);
 101 }
 102
 103 /* reference to __meminit __free_pages_bootmem is valid
 104  * so use __ref to tell modpost not to generate a warning */
 105 void __ref put_page_bootmem(struct page *page)
 106 {
 107         unsigned long type;
 108         static DEFINE_MUTEX(ppb_lock);
 109
 110         type = (unsigned long) page->lru.next;
 111         BUG_ON(type < MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE ||
 112                type > MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE);
 113
 114         if (atomic_dec_return(&page->_count) == 1) {
 115                 ClearPagePrivate(page);
 116                 set_page_private(page, 0);
 117                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
 118
 119                 /*
 120                  * Please refer to comment for __free_pages_bootmem()
 121                  * for why we serialize here.
 122                  */
 123                 mutex_lock(&ppb_lock);
 124                 __free_pages_bootmem(page, 0);
 125                 mutex_unlock(&ppb_lock);
 126         }
 127
 128 }
 129
 130 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
 131 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 132 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 133 {
 134         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 135         struct mem_section *ms;
 136         struct page *page, *memmap;
 137
 138         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 139         ms = __nr_to_section(section_nr);
 140
 141         /* Get section's memmap address */
 142         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 143
 144         /*
 145          * Get page for the memmap's phys address
 146          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
 147          */
 148         page = virt_to_page(memmap);
 149         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
 150         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
 151
 152         /* remember memmap's page */
 153         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 154                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
 155
 156         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 157         page = virt_to_page(usemap);
 158
 159         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 160
 161         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 162                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 163
 164 }
 165 #else /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 166 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
 167 {
 168         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
 169         struct mem_section *ms;
 170         struct page *page, *memmap;
 171
 172         if (!pfn_valid(start_pfn))
 173                 return;
 174
 175         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
 176         ms = __nr_to_section(section_nr);
 177
 178         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
 179
 180         register_page_bootmem_memmap(section_nr, memmap, PAGES_PER_SECTION);
 181
 182         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
 183         page = virt_to_page(usemap);
 184
 185         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
 186
 187         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
 188                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
 189 }
 190 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 191
 192 void register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 193 {
 194         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
 195         int node = pgdat->node_id;
 196         struct page *page;
 197         struct zone *zone;
 198
 199         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
 200         page = virt_to_page(pgdat);
 201
 202         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 203                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 204
 205         zone = &pgdat->node_zones[0];
 206         for (; zone < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES - 1; zone++) {
 207                 if (zone->wait_table) {
 208                         nr_pages = zone->wait_table_hash_nr_entries
 209                                 * sizeof(wait_queue_head_t);
 210                         nr_pages = PAGE_ALIGN(nr_pages) >> PAGE_SHIFT;
 211                         page = virt_to_page(zone->wait_table);
 212
 213                         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
 214                                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
 215                 }
 216         }
 217
 218         pfn = pgdat->node_start_pfn;
 219         end_pfn = pfn + pgdat->node_spanned_pages;
 220
 221         /* register_section info */
 222         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 223                 /*
 224                  * Some platforms can assign the same pfn to multiple nodes - on
 225                  * node0 as well as nodeN.  To avoid registering a pfn against
 226                  * multiple nodes we check that this pfn does not already
 227                  * reside in some other node.
 228                  */
 229                 if (pfn_valid(pfn) && (pfn_to_nid(pfn) == node))
 230                         register_page_bootmem_info_section(pfn);
 231         }
 232 }
 233 #endif /* CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE */
 234
 235 static void grow_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 236                            unsigned long end_pfn)
 237 {
 238         unsigned long old_zone_end_pfn;
 239
 240         zone_span_writelock(zone);
 241
 242         old_zone_end_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
 243         if (!zone->spanned_pages || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
 244                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 245
 246         zone->spanned_pages = max(old_zone_end_pfn, end_pfn) -
 247                                 zone->zone_start_pfn;
 248
 249         zone_span_writeunlock(zone);
 250 }
 251
 252 static void resize_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 253                 unsigned long end_pfn)
 254 {
 255         zone_span_writelock(zone);
 256
 257         if (end_pfn - start_pfn) {
 258                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 259                 zone->spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
 260         } else {
 261                 /*
 262                  * make it consist as free_area_init_core(),
 263                  * if spanned_pages = 0, then keep start_pfn = 0
 264                  */
 265                 zone->zone_start_pfn = 0;
 266                 zone->spanned_pages = 0;
 267         }
 268
 269         zone_span_writeunlock(zone);
 270 }
 271
 272 static void fix_zone_id(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 273                 unsigned long end_pfn)
 274 {
 275         enum zone_type zid = zone_idx(zone);
 276         int nid = zone->zone_pgdat->node_id;
 277         unsigned long pfn;
 278
 279         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
 280                 set_page_links(pfn_to_page(pfn), zid, nid, pfn);
 281 }
 282
 283 static int __meminit move_pfn_range_left(struct zone *z1, struct zone *z2,
 284                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 285 {
 286         int ret;
 287         unsigned long flags;
 288         unsigned long z1_start_pfn;
 289
 290         if (!z1->wait_table) {
 291                 ret = init_currently_empty_zone(z1, start_pfn,
 292                         end_pfn - start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
 293                 if (ret)
 294                         return ret;
 295         }
 296
 297         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 298
 299         /* can't move pfns which are higher than @z2 */
 300         if (end_pfn > z2->zone_start_pfn + z2->spanned_pages)
 301                 goto out_fail;
 302         /* the move out part mast at the left most of @z2 */
 303         if (start_pfn > z2->zone_start_pfn)
 304                 goto out_fail;
 305         /* must included/overlap */
 306         if (end_pfn <= z2->zone_start_pfn)
 307                 goto out_fail;
 308
 309         /* use start_pfn for z1's start_pfn if z1 is empty */
 310         if (z1->spanned_pages)
 311                 z1_start_pfn = z1->zone_start_pfn;
 312         else
 313                 z1_start_pfn = start_pfn;
 314
 315         resize_zone(z1, z1_start_pfn, end_pfn);
 316         resize_zone(z2, end_pfn, z2->zone_start_pfn + z2->spanned_pages);
 317
 318         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 319
 320         fix_zone_id(z1, start_pfn, end_pfn);
 321
 322         return 0;
 323 out_fail:
 324         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 325         return -1;
 326 }
 327
 328 static int __meminit move_pfn_range_right(struct zone *z1, struct zone *z2,
 329                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 330 {
 331         int ret;
 332         unsigned long flags;
 333         unsigned long z2_end_pfn;
 334
 335         if (!z2->wait_table) {
 336                 ret = init_currently_empty_zone(z2, start_pfn,
 337                         end_pfn - start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
 338                 if (ret)
 339                         return ret;
 340         }
 341
 342         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
 343
 344         /* can't move pfns which are lower than @z1 */
 345         if (z1->zone_start_pfn > start_pfn)
 346                 goto out_fail;
 347         /* the move out part mast at the right most of @z1 */
 348         if (z1->zone_start_pfn + z1->spanned_pages >  end_pfn)
 349                 goto out_fail;
 350         /* must included/overlap */
 351         if (start_pfn >= z1->zone_start_pfn + z1->spanned_pages)
 352                 goto out_fail;
 353
 354         /* use end_pfn for z2's end_pfn if z2 is empty */
 355         if (z2->spanned_pages)
 356                 z2_end_pfn = z2->zone_start_pfn + z2->spanned_pages;
 357         else
 358                 z2_end_pfn = end_pfn;
 359
 360         resize_zone(z1, z1->zone_start_pfn, start_pfn);
 361         resize_zone(z2, start_pfn, z2_end_pfn);
 362
 363         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 364
 365         fix_zone_id(z2, start_pfn, end_pfn);
 366
 367         return 0;
 368 out_fail:
 369         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
 370         return -1;
 371 }
 372
 373 static void grow_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
 374                             unsigned long end_pfn)
 375 {
 376         unsigned long old_pgdat_end_pfn =
 377                 pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
 378
 379         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
 380                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
 381
 382         pgdat->node_spanned_pages = max(old_pgdat_end_pfn, end_pfn) -
 383                                         pgdat->node_start_pfn;
 384 }
 385
 386 static int __meminit __add_zone(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
 387 {
 388         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 389         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 390         int nid = pgdat->node_id;
 391         int zone_type;
 392         unsigned long flags;
 393
 394         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 395         if (!zone->wait_table) {
 396                 int ret;
 397
 398                 ret = init_currently_empty_zone(zone, phys_start_pfn,
 399                                                 nr_pages, MEMMAP_HOTPLUG);
 400                 if (ret)
 401                         return ret;
 402         }
 403         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 404         grow_zone_span(zone, phys_start_pfn, phys_start_pfn + nr_pages);
 405         grow_pgdat_span(zone->zone_pgdat, phys_start_pfn,
 406                         phys_start_pfn + nr_pages);
 407         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 408         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_type,
 409                          phys_start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
 410         return 0;
 411 }
 412
 413 static int __meminit __add_section(int nid, struct zone *zone,
 414                                         unsigned long phys_start_pfn)
 415 {
 416         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 417         int ret;
 418
 419         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
 420                 return -EEXIST;
 421
 422         ret = sparse_add_one_section(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
 423
 424         if (ret < 0)
 425                 return ret;
 426
 427         ret = __add_zone(zone, phys_start_pfn);
 428
 429         if (ret < 0)
 430                 return ret;
 431
 432         return register_new_memory(nid, __pfn_to_section(phys_start_pfn));
 433 }
 434
 435 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
 436 static int find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 437                                      unsigned long start_pfn,
 438                                      unsigned long end_pfn)
 439 {
 440         struct mem_section *ms;
 441
 442         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 443                 ms = __pfn_to_section(start_pfn);
 444
 445                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 446                         continue;
 447
 448                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
 449                         continue;
 450
 451                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
 452                         continue;
 453
 454                 return start_pfn;
 455         }
 456
 457         return 0;
 458 }
 459
 460 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
 461 static int find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
 462                                     unsigned long start_pfn,
 463                                     unsigned long end_pfn)
 464 {
 465         struct mem_section *ms;
 466         unsigned long pfn;
 467
 468         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
 469         pfn = end_pfn - 1;
 470         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SECTION) {
 471                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 472
 473                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 474                         continue;
 475
 476                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
 477                         continue;
 478
 479                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
 480                         continue;
 481
 482                 return pfn;
 483         }
 484
 485         return 0;
 486 }
 487
 488 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 489                              unsigned long end_pfn)
 490 {
 491         unsigned long zone_start_pfn =  zone->zone_start_pfn;
 492         unsigned long zone_end_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
 493         unsigned long pfn;
 494         struct mem_section *ms;
 495         int nid = zone_to_nid(zone);
 496
 497         zone_span_writelock(zone);
 498         if (zone_start_pfn == start_pfn) {
 499                 /*
 500                  * If the section is smallest section in the zone, it need
 501                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
 502                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 503                  * for shrinking zone.
 504                  */
 505                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
 506                                                 zone_end_pfn);
 507                 if (pfn) {
 508                         zone->zone_start_pfn = pfn;
 509                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn - pfn;
 510                 }
 511         } else if (zone_end_pfn == end_pfn) {
 512                 /*
 513                  * If the section is biggest section in the zone, it need
 514                  * shrink zone->spanned_pages.
 515                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 516                  * shrinking zone.
 517                  */
 518                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone_start_pfn,
 519                                                start_pfn);
 520                 if (pfn)
 521                         zone->spanned_pages = pfn - zone_start_pfn + 1;
 522         }
 523
 524         /*
 525          * The section is not biggest or smallest mem_section in the zone, it
 526          * only creates a hole in the zone. So in this case, we need not
 527          * change the zone. But perhaps, the zone has only hole data. Thus
 528          * it check the zone has only hole or not.
 529          */
 530         pfn = zone_start_pfn;
 531         for (; pfn < zone_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 532                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 533
 534                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 535                         continue;
 536
 537                 if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
 538                         continue;
 539
 540                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 541                 if (start_pfn == pfn)
 542                         continue;
 543
 544                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 545                 zone_span_writeunlock(zone);
 546                 return;
 547         }
 548
 549         /* The zone has no valid section */
 550         zone->zone_start_pfn = 0;
 551         zone->spanned_pages = 0;
 552         zone_span_writeunlock(zone);
 553 }
 554
 555 static void shrink_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
 556                               unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 557 {
 558         unsigned long pgdat_start_pfn =  pgdat->node_start_pfn;
 559         unsigned long pgdat_end_pfn =
 560                 pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
 561         unsigned long pfn;
 562         struct mem_section *ms;
 563         int nid = pgdat->node_id;
 564
 565         if (pgdat_start_pfn == start_pfn) {
 566                 /*
 567                  * If the section is smallest section in the pgdat, it need
 568                  * shrink pgdat->node_start_pfn and pgdat->node_spanned_pages.
 569                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
 570                  * for shrinking zone.
 571                  */
 572                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, NULL, end_pfn,
 573                                                 pgdat_end_pfn);
 574                 if (pfn) {
 575                         pgdat->node_start_pfn = pfn;
 576                         pgdat->node_spanned_pages = pgdat_end_pfn - pfn;
 577                 }
 578         } else if (pgdat_end_pfn == end_pfn) {
 579                 /*
 580                  * If the section is biggest section in the pgdat, it need
 581                  * shrink pgdat->node_spanned_pages.
 582                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
 583                  * shrinking zone.
 584                  */
 585                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, NULL, pgdat_start_pfn,
 586                                                start_pfn);
 587                 if (pfn)
 588                         pgdat->node_spanned_pages = pfn - pgdat_start_pfn + 1;
 589         }
 590
 591         /*
 592          * If the section is not biggest or smallest mem_section in the pgdat,
 593          * it only creates a hole in the pgdat. So in this case, we need not
 594          * change the pgdat.
 595          * But perhaps, the pgdat has only hole data. Thus it check the pgdat
 596          * has only hole or not.
 597          */
 598         pfn = pgdat_start_pfn;
 599         for (; pfn < pgdat_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
 600                 ms = __pfn_to_section(pfn);
 601
 602                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
 603                         continue;
 604
 605                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
 606                         continue;
 607
 608                  /* If the section is current section, it continues the loop */
 609                 if (start_pfn == pfn)
 610                         continue;
 611
 612                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
 613                 return;
 614         }
 615
 616         /* The pgdat has no valid section */
 617         pgdat->node_start_pfn = 0;
 618         pgdat->node_spanned_pages = 0;
 619 }
 620
 621 static void __remove_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn)
 622 {
 623         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 624         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
 625         int zone_type;
 626         unsigned long flags;
 627
 628         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
 629
 630         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 631         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 632         shrink_pgdat_span(pgdat, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
 633         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 634 }
 635
 636 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms)
 637 {
 638         unsigned long start_pfn;
 639         int scn_nr;
 640         int ret = -EINVAL;
 641
 642         if (!valid_section(ms))
 643                 return ret;
 644
 645         ret = unregister_memory_section(ms);
 646         if (ret)
 647                 return ret;
 648
 649         scn_nr = __section_nr(ms);
 650         start_pfn = section_nr_to_pfn(scn_nr);
 651         __remove_zone(zone, start_pfn);
 652
 653         sparse_remove_one_section(zone, ms);
 654         return 0;
 655 }
 656
 657 /*
 658  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
 659  * expected that archs that support memory hotplug will
 660  * call this function after deciding the zone to which to
 661  * add the new pages.
 662  */
 663 int __ref __add_pages(int nid, struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 664                         unsigned long nr_pages)
 665 {
 666         unsigned long i;
 667         int err = 0;
 668         int start_sec, end_sec;
 669         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
 670         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
 671         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
 672
 673         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
 674                 err = __add_section(nid, zone, i << PFN_SECTION_SHIFT);
 675
 676                 /*
 677                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
 678                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
 679                  * Warning will be printed if there is collision.
 680                  */
 681                 if (err && (err != -EEXIST))
 682                         break;
 683                 err = 0;
 684         }
 685
 686         return err;
 687 }
 688 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
 689
 690 /**
 691  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
 692  * @zone: zone from which pages need to be removed
 693  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
 694  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
 695  *
 696  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
 697  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
 698  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
 699  * calling offline_pages().
 700  */
 701 int __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 702                  unsigned long nr_pages)
 703 {
 704         unsigned long i, ret = 0;
 705         int sections_to_remove;
 706
 707         /*
 708          * We can only remove entire sections
 709          */
 710         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
 711         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
 712
 713         release_mem_region(phys_start_pfn << PAGE_SHIFT, nr_pages * PAGE_SIZE);
 714
 715         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
 716         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
 717                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
 718                 ret = __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn));
 719                 if (ret)
 720                         break;
 721         }
 722         return ret;
 723 }
 724 EXPORT_SYMBOL_GPL(__remove_pages);
 725
 726 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 727 {
 728         int rc = -EINVAL;
 729
 730         lock_memory_hotplug();
 731
 732         if (online_page_callback == generic_online_page) {
 733                 online_page_callback = callback;
 734                 rc = 0;
 735         }
 736
 737         unlock_memory_hotplug();
 738
 739         return rc;
 740 }
 741 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
 742
 743 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 744 {
 745         int rc = -EINVAL;
 746
 747         lock_memory_hotplug();
 748
 749         if (online_page_callback == callback) {
 750                 online_page_callback = generic_online_page;
 751                 rc = 0;
 752         }
 753
 754         unlock_memory_hotplug();
 755
 756         return rc;
 757 }
 758 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
 759
 760 void __online_page_set_limits(struct page *page)
 761 {
 762         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
 763
 764         if (pfn >= num_physpages)
 765                 num_physpages = pfn + 1;
 766 }
 767 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_set_limits);
 768
 769 void __online_page_increment_counters(struct page *page)
 770 {
 771         totalram_pages++;
 772
 773 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 774         if (PageHighMem(page))
 775                 totalhigh_pages++;
 776 #endif
 777 }
 778 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_increment_counters);
 779
 780 void __online_page_free(struct page *page)
 781 {
 782         ClearPageReserved(page);
 783         init_page_count(page);
 784         __free_page(page);
 785 }
 786 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_free);
 787
 788 static void generic_online_page(struct page *page)
 789 {
 790         __online_page_set_limits(page);
 791         __online_page_increment_counters(page);
 792         __online_page_free(page);
 793 }
 794
 795 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 796                         void *arg)
 797 {
 798         unsigned long i;
 799         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
 800         struct page *page;
 801         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
 802                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 803                         page = pfn_to_page(start_pfn + i);
 804                         (*online_page_callback)(page);
 805                         onlined_pages++;
 806                 }
 807         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
 808         return 0;
 809 }
 810
 811 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
 812 /*
 813  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit onlining of a node which doesn't have
 814  * normal memory.
 815  */
 816 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 817 {
 818         return true;
 819 }
 820 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 821 /* ensure every online node has NORMAL memory */
 822 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 823 {
 824         return node_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
 825 }
 826 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 827
 828 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
 829 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
 830         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
 831 {
 832         int nid = zone_to_nid(zone);
 833         enum zone_type zone_last = ZONE_NORMAL;
 834
 835         /*
 836          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 837          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
 838          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
 839          *
 840          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
 841          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
 842          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 843          */
 844         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
 845                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 846
 847         /*
 848          * if the memory to be online is in a zone of 0...zone_last, and
 849          * the zones of 0...zone_last don't have memory before online, we will
 850          * need to set the node to node_states[N_NORMAL_MEMORY] after
 851          * the memory is online.
 852          */
 853         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
 854                 arg->status_change_nid_normal = nid;
 855         else
 856                 arg->status_change_nid_normal = -1;
 857
 858 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 859         /*
 860          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
 861          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
 862          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
 863          *
 864          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 865          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
 866          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 867          */
 868         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
 869         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
 870                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 871
 872         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
 873                 arg->status_change_nid_high = nid;
 874         else
 875                 arg->status_change_nid_high = -1;
 876 #else
 877         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
 878 #endif
 879
 880         /*
 881          * if the node don't have memory befor online, we will need to
 882          * set the node to node_states[N_MEMORY] after the memory
 883          * is online.
 884          */
 885         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
 886                 arg->status_change_nid = nid;
 887         else
 888                 arg->status_change_nid = -1;
 889 }
 890
 891 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
 892 {
 893         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
 894                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
 895
 896         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
 897                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
 898
 899         node_set_state(node, N_MEMORY);
 900 }
 901
 902
 903 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, int online_type)
 904 {
 905         unsigned long onlined_pages = 0;
 906         struct zone *zone;
 907         int need_zonelists_rebuild = 0;
 908         int nid;
 909         int ret;
 910         struct memory_notify arg;
 911
 912         lock_memory_hotplug();
 913         /*
 914          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
 915          * The section can't be removed here because of the
 916          * memory_block->state_mutex.
 917          */
 918         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
 919
 920         if ((zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL || online_type == ONLINE_MOVABLE) &&
 921             !can_online_high_movable(zone)) {
 922                 unlock_memory_hotplug();
 923                 return -1;
 924         }
 925
 926         if (online_type == ONLINE_KERNEL && zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE) {
 927                 if (move_pfn_range_left(zone - 1, zone, pfn, pfn + nr_pages)) {
 928                         unlock_memory_hotplug();
 929                         return -1;
 930                 }
 931         }
 932         if (online_type == ONLINE_MOVABLE && zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE - 1) {
 933                 if (move_pfn_range_right(zone, zone + 1, pfn, pfn + nr_pages)) {
 934                         unlock_memory_hotplug();
 935                         return -1;
 936                 }
 937         }
 938
 939         /* Previous code may changed the zone of the pfn range */
 940         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
 941
 942         arg.start_pfn = pfn;
 943         arg.nr_pages = nr_pages;
 944         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
 945
 946         nid = page_to_nid(pfn_to_page(pfn));
 947
 948         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
 949         ret = notifier_to_errno(ret);
 950         if (ret) {
 951                 memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
 952                 unlock_memory_hotplug();
 953                 return ret;
 954         }
 955         /*
 956          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
 957          * This means the page allocator ignores this zone.
 958          * So, zonelist must be updated after online.
 959          */
 960         mutex_lock(&zonelists_mutex);
 961         if (!populated_zone(zone)) {
 962                 need_zonelists_rebuild = 1;
 963                 build_all_zonelists(NULL, zone);
 964         }
 965
 966         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
 967                 online_pages_range);
 968         if (ret) {
 969                 if (need_zonelists_rebuild)
 970                         zone_pcp_reset(zone);
 971                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
 972                 printk(KERN_DEBUG "online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
 973                        (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
 974                        (((unsigned long long) pfn + nr_pages)
 975                             << PAGE_SHIFT) - 1);
 976                 memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
 977                 unlock_memory_hotplug();
 978                 return ret;
 979         }
 980
 981         zone->managed_pages += onlined_pages;
 982         zone->present_pages += onlined_pages;
 983         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
 984         if (onlined_pages) {
 985                 node_states_set_node(zone_to_nid(zone), &arg);
 986                 if (need_zonelists_rebuild)
 987                         build_all_zonelists(NULL, NULL);
 988                 else
 989                         zone_pcp_update(zone);
 990         }
 991
 992         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
 993
 994         init_per_zone_wmark_min();
 995
 996         if (onlined_pages)
 997                 kswapd_run(zone_to_nid(zone));
 998
 999         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1000
1001         writeback_set_ratelimit();
1002
1003         if (onlined_pages)
1004                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
1005         unlock_memory_hotplug();
1006
1007         return 0;
1008 }
1009 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
1010
1011 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1012 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
1013 {
1014         struct pglist_data *pgdat;
1015         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1016         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1017         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
1018
1019         pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
1020         if (!pgdat)
1021                 return NULL;
1022
1023         arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
1024
1025         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
1026
1027         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
1028         free_area_init_node(nid, zones_size, start_pfn, zholes_size);
1029
1030         /*
1031          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
1032          * to access not-initialized zonelist, build here.
1033          */
1034         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1035         build_all_zonelists(pgdat, NULL);
1036         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1037
1038         return pgdat;
1039 }
1040
1041 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
1042 {
1043         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
1044         arch_free_nodedata(pgdat);
1045         return;
1046 }
1047
1048
1049 /*
1050  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1051  */
1052 int mem_online_node(int nid)
1053 {
1054         pg_data_t       *pgdat;
1055         int     ret;
1056
1057         lock_memory_hotplug();
1058         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, 0);
1059         if (!pgdat) {
1060                 ret = -ENOMEM;
1061                 goto out;
1062         }
1063         node_set_online(nid);
1064         ret = register_one_node(nid);
1065         BUG_ON(ret);
1066
1067 out:
1068         unlock_memory_hotplug();
1069         return ret;
1070 }
1071
1072 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1073 int __ref add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1074 {
1075         pg_data_t *pgdat = NULL;
1076         int new_pgdat = 0;
1077         struct resource *res;
1078         int ret;
1079
1080         lock_memory_hotplug();
1081
1082         res = register_memory_resource(start, size);
1083         ret = -EEXIST;
1084         if (!res)
1085                 goto out;
1086
1087         if (!node_online(nid)) {
1088                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
1089                 ret = -ENOMEM;
1090                 if (!pgdat)
1091                         goto error;
1092                 new_pgdat = 1;
1093         }
1094
1095         /* call arch's memory hotadd */
1096         ret = arch_add_memory(nid, start, size);
1097
1098         if (ret < 0)
1099                 goto error;
1100
1101         /* we online node here. we can't roll back from here. */
1102         node_set_online(nid);
1103
1104         if (new_pgdat) {
1105                 ret = register_one_node(nid);
1106                 /*
1107                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
1108                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1109                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1110                  */
1111                 BUG_ON(ret);
1112         }
1113
1114         /* create new memmap entry */
1115         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1116
1117         goto out;
1118
1119 error:
1120         /* rollback pgdat allocation and others */
1121         if (new_pgdat)
1122                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
1123         release_memory_resource(res);
1124
1125 out:
1126         unlock_memory_hotplug();
1127         return ret;
1128 }
1129 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1130
1131 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1132 /*
1133  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
1134  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
1135  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
1136  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
1137  * be located at the start of the pageblock
1138  */
1139 static inline int pageblock_free(struct page *page)
1140 {
1141         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
1142 }
1143
1144 /* Return the start of the next active pageblock after a given page */
1145 static struct page *next_active_pageblock(struct page *page)
1146 {
1147         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
1148         BUG_ON(page_to_pfn(page) & (pageblock_nr_pages - 1));
1149
1150         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
1151         if (pageblock_free(page)) {
1152                 int order;
1153                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
1154                 order = page_order(page);
1155                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
1156                         return page + (1 << order);
1157         }
1158
1159         return page + pageblock_nr_pages;
1160 }
1161
1162 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
1163 int is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1164 {
1165         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
1166         struct page *end_page = page + nr_pages;
1167
1168         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
1169         for (; page < end_page; page = next_active_pageblock(page)) {
1170                 if (!is_pageblock_removable_nolock(page))
1171                         return 0;
1172                 cond_resched();
1173         }
1174
1175         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
1176         return 1;
1177 }
1178
1179 /*
1180  * Confirm all pages in a range [start, end) is belongs to the same zone.
1181  */
1182 static int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1183 {
1184         unsigned long pfn;
1185         struct zone *zone = NULL;
1186         struct page *page;
1187         int i;
1188         for (pfn = start_pfn;
1189              pfn < end_pfn;
1190              pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1191                 i = 0;
1192                 /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1193                 while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) && !pfn_valid_within(pfn + i))
1194                         i++;
1195                 if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES)
1196                         continue;
1197                 page = pfn_to_page(pfn + i);
1198                 if (zone && page_zone(page) != zone)
1199                         return 0;
1200                 zone = page_zone(page);
1201         }
1202         return 1;
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Scanning pfn is much easier than scanning lru list.
1207  * Scan pfn from start to end and Find LRU page.
1208  */
1209 static unsigned long scan_lru_pages(unsigned long start, unsigned long end)
1210 {
1211         unsigned long pfn;
1212         struct page *page;
1213         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1214                 if (pfn_valid(pfn)) {
1215                         page = pfn_to_page(pfn);
1216                         if (PageLRU(page))
1217                                 return pfn;
1218                 }
1219         }
1220         return 0;
1221 }
1222
1223 #define NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES        (256)
1224 static int
1225 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1226 {
1227         unsigned long pfn;
1228         struct page *page;
1229         int move_pages = NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES;
1230         int not_managed = 0;
1231         int ret = 0;
1232         LIST_HEAD(source);
1233
1234         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn && move_pages > 0; pfn++) {
1235                 if (!pfn_valid(pfn))
1236                         continue;
1237                 page = pfn_to_page(pfn);
1238                 if (!get_page_unless_zero(page))
1239                         continue;
1240                 /*
1241                  * We can skip free pages. And we can only deal with pages on
1242                  * LRU.
1243                  */
1244                 ret = isolate_lru_page(page);
1245                 if (!ret) { /* Success */
1246                         put_page(page);
1247                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1248                         move_pages--;
1249                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1250                                             page_is_file_cache(page));
1251
1252                 } else {
1253 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1254                         printk(KERN_ALERT "removing pfn %lx from LRU failed\n",
1255                                pfn);
1256                         dump_page(page);
1257 #endif
1258                         put_page(page);
1259                         /* Because we don't have big zone->lock. we should
1260                            check this again here. */
1261                         if (page_count(page)) {
1262                                 not_managed++;
1263                                 ret = -EBUSY;
1264                                 break;
1265                         }
1266                 }
1267         }
1268         if (!list_empty(&source)) {
1269                 if (not_managed) {
1270                         putback_lru_pages(&source);
1271                         goto out;
1272                 }
1273
1274                 /*
1275                  * alloc_migrate_target should be improooooved!!
1276                  * migrate_pages returns # of failed pages.
1277                  */
1278                 ret = migrate_pages(&source, alloc_migrate_target, 0,
1279                                                         true, MIGRATE_SYNC,
1280                                                         MR_MEMORY_HOTPLUG);
1281                 if (ret)
1282                         putback_lru_pages(&source);
1283         }
1284 out:
1285         return ret;
1286 }
1287
1288 /*
1289  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
1290  */
1291 static int
1292 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1293                         void *data)
1294 {
1295         __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
1296         return 0;
1297 }
1298
1299 static void
1300 offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1301 {
1302         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, NULL,
1303                                 offline_isolated_pages_cb);
1304 }
1305
1306 /*
1307  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
1308  */
1309 static int
1310 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1311                         void *data)
1312 {
1313         int ret;
1314         long offlined = *(long *)data;
1315         ret = test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages, true);
1316         offlined = nr_pages;
1317         if (!ret)
1318                 *(long *)data += offlined;
1319         return ret;
1320 }
1321
1322 static long
1323 check_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1324 {
1325         long offlined = 0;
1326         int ret;
1327
1328         ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, &offlined,
1329                         check_pages_isolated_cb);
1330         if (ret < 0)
1331                 offlined = (long)ret;
1332         return offlined;
1333 }
1334
1335 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1336 /*
1337  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit offlining of a node which doesn't have
1338  * normal memory.
1339  */
1340 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1341 {
1342         return true;
1343 }
1344 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1345 /* ensure the node has NORMAL memory if it is still online */
1346 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1347 {
1348         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1349         unsigned long present_pages = 0;
1350         enum zone_type zt;
1351
1352         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1353                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1354
1355         if (present_pages > nr_pages)
1356                 return true;
1357
1358         present_pages = 0;
1359         for (; zt <= ZONE_MOVABLE; zt++)
1360                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1361
1362         /*
1363          * we can't offline the last normal memory until all
1364          * higher memory is offlined.
1365          */
1366         return present_pages == 0;
1367 }
1368 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1369
1370 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1371 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1372                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1373 {
1374         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1375         unsigned long present_pages = 0;
1376         enum zone_type zt, zone_last = ZONE_NORMAL;
1377
1378         /*
1379          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1380          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
1381          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
1382          *
1383          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
1384          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
1385          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1386          */
1387         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
1388                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1389
1390         /*
1391          * check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1392          * If the memory to be offline is in a zone of 0...zone_last,
1393          * and it is the last present memory, 0...zone_last will
1394          * become empty after offline , thus we can determind we will
1395          * need to clear the node from node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1396          */
1397         for (zt = 0; zt <= zone_last; zt++)
1398                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1399         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1400                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1401         else
1402                 arg->status_change_nid_normal = -1;
1403
1404 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1405         /*
1406          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
1407          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
1408          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
1409          *
1410          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1411          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1412          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1413          */
1414         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1415         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1416                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1417
1418         for (; zt <= zone_last; zt++)
1419                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1420         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1421                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1422         else
1423                 arg->status_change_nid_high = -1;
1424 #else
1425         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1426 #endif
1427
1428         /*
1429          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which have 0...ZONE_MOVABLE
1430          */
1431         zone_last = ZONE_MOVABLE;
1432
1433         /*
1434          * check whether node_states[N_HIGH_MEMORY] will be changed
1435          * If we try to offline the last present @nr_pages from the node,
1436          * we can determind we will need to clear the node from
1437          * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1438          */
1439         for (; zt <= zone_last; zt++)
1440                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1441         if (nr_pages >= present_pages)
1442                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1443         else
1444                 arg->status_change_nid = -1;
1445 }
1446
1447 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1448 {
1449         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1450                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1451
1452         if ((N_MEMORY != N_NORMAL_MEMORY) &&
1453             (arg->status_change_nid_high >= 0))
1454                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1455
1456         if ((N_MEMORY != N_HIGH_MEMORY) &&
1457             (arg->status_change_nid >= 0))
1458                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1459 }
1460
1461 static int __ref __offline_pages(unsigned long start_pfn,
1462                   unsigned long end_pfn, unsigned long timeout)
1463 {
1464         unsigned long pfn, nr_pages, expire;
1465         long offlined_pages;
1466         int ret, drain, retry_max, node;
1467         struct zone *zone;
1468         struct memory_notify arg;
1469
1470         BUG_ON(start_pfn >= end_pfn);
1471         /* at least, alignment against pageblock is necessary */
1472         if (!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages))
1473                 return -EINVAL;
1474         if (!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages))
1475                 return -EINVAL;
1476         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1477            we assume this for now. .*/
1478         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn))
1479                 return -EINVAL;
1480
1481         lock_memory_hotplug();
1482
1483         zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
1484         node = zone_to_nid(zone);
1485         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
1486
1487         ret = -EINVAL;
1488         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !can_offline_normal(zone, nr_pages))
1489                 goto out;
1490
1491         /* set above range as isolated */
1492         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1493                                        MIGRATE_MOVABLE, true);
1494         if (ret)
1495                 goto out;
1496
1497         arg.start_pfn = start_pfn;
1498         arg.nr_pages = nr_pages;
1499         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1500
1501         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1502         ret = notifier_to_errno(ret);
1503         if (ret)
1504                 goto failed_removal;
1505
1506         pfn = start_pfn;
1507         expire = jiffies + timeout;
1508         drain = 0;
1509         retry_max = 5;
1510 repeat:
1511         /* start memory hot removal */
1512         ret = -EAGAIN;
1513         if (time_after(jiffies, expire))
1514                 goto failed_removal;
1515         ret = -EINTR;
1516         if (signal_pending(current))
1517                 goto failed_removal;
1518         ret = 0;
1519         if (drain) {
1520                 lru_add_drain_all();
1521                 cond_resched();
1522                 drain_all_pages();
1523         }
1524
1525         pfn = scan_lru_pages(start_pfn, end_pfn);
1526         if (pfn) { /* We have page on LRU */
1527                 ret = do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1528                 if (!ret) {
1529                         drain = 1;
1530                         goto repeat;
1531                 } else {
1532                         if (ret < 0)
1533                                 if (--retry_max == 0)
1534                                         goto failed_removal;
1535                         yield();
1536                         drain = 1;
1537                         goto repeat;
1538                 }
1539         }
1540         /* drain all zone's lru pagevec, this is asynchronous... */
1541         lru_add_drain_all();
1542         yield();
1543         /* drain pcp pages, this is synchronous. */
1544         drain_all_pages();
1545         /* check again */
1546         offlined_pages = check_pages_isolated(start_pfn, end_pfn);
1547         if (offlined_pages < 0) {
1548                 ret = -EBUSY;
1549                 goto failed_removal;
1550         }
1551         printk(KERN_INFO "Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
1552         /* Ok, all of our target is isolated.
1553            We cannot do rollback at this point. */
1554         offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1555         /* reset pagetype flags and makes migrate type to be MOVABLE */
1556         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1557         /* removal success */
1558         zone->managed_pages -= offlined_pages;
1559         zone->present_pages -= offlined_pages;
1560         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
1561         totalram_pages -= offlined_pages;
1562
1563         init_per_zone_wmark_min();
1564
1565         if (!populated_zone(zone)) {
1566                 zone_pcp_reset(zone);
1567                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1568                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1569                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1570         } else
1571                 zone_pcp_update(zone);
1572
1573         node_states_clear_node(node, &arg);
1574         if (arg.status_change_nid >= 0)
1575                 kswapd_stop(node);
1576
1577         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1578         writeback_set_ratelimit();
1579
1580         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1581         unlock_memory_hotplug();
1582         return 0;
1583
1584 failed_removal:
1585         printk(KERN_INFO "memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1586                (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1587                ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1);
1588         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1589         /* pushback to free area */
1590         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1591
1592 out:
1593         unlock_memory_hotplug();
1594         return ret;
1595 }
1596
1597 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1598 {
1599         return __offline_pages(start_pfn, start_pfn + nr_pages, 120 * HZ);
1600 }
1601
1602 /**
1603  * walk_memory_range - walks through all mem sections in [start_pfn, end_pfn)
1604  * @start_pfn: start pfn of the memory range
1605  * @end_pfn: end pft of the memory range
1606  * @arg: argument passed to func
1607  * @func: callback for each memory section walked
1608  *
1609  * This function walks through all present mem sections in range
1610  * [start_pfn, end_pfn) and call func on each mem section.
1611  *
1612  * Returns the return value of func.
1613  */
1614 static int walk_memory_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
1615                 void *arg, int (*func)(struct memory_block *, void *))
1616 {
1617         struct memory_block *mem = NULL;
1618         struct mem_section *section;
1619         unsigned long pfn, section_nr;
1620         int ret;
1621
1622         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1623                 section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
1624                 if (!present_section_nr(section_nr))
1625                         continue;
1626
1627                 section = __nr_to_section(section_nr);
1628                 /* same memblock? */
1629                 if (mem)
1630                         if ((section_nr >= mem->start_section_nr) &&
1631                             (section_nr <= mem->end_section_nr))
1632                                 continue;
1633
1634                 mem = find_memory_block_hinted(section, mem);
1635                 if (!mem)
1636                         continue;
1637
1638                 ret = func(mem, arg);
1639                 if (ret) {
1640                         kobject_put(&mem->dev.kobj);
1641                         return ret;
1642                 }
1643         }
1644
1645         if (mem)
1646                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
1647
1648         return 0;
1649 }
1650
1651 /**
1652  * offline_memory_block_cb - callback function for offlining memory block
1653  * @mem: the memory block to be offlined
1654  * @arg: buffer to hold error msg
1655  *
1656  * Always return 0, and put the error msg in arg if any.
1657  */
1658 static int offline_memory_block_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1659 {
1660         int *ret = arg;
1661         int error = offline_memory_block(mem);
1662
1663         if (error != 0 && *ret == 0)
1664                 *ret = error;
1665
1666         return 0;
1667 }
1668
1669 static int is_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1670 {
1671         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
1672
1673         if (unlikely(ret))
1674                 pr_warn("removing memory fails, because memory "
1675                         "[%#010llx-%#010llx] is onlined\n",
1676                         PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr)),
1677                         PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->end_section_nr + 1))-1);
1678
1679         return ret;
1680 }
1681
1682 int __ref remove_memory(u64 start, u64 size)
1683 {
1684         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1685         int ret = 0;
1686         int retry = 1;
1687
1688         start_pfn = PFN_DOWN(start);
1689         end_pfn = start_pfn + PFN_DOWN(size);
1690
1691         /*
1692          * When CONFIG_MEMCG is on, one memory block may be used by other
1693          * blocks to store page cgroup when onlining pages. But we don't know
1694          * in what order pages are onlined. So we iterate twice to offline
1695          * memory:
1696          * 1st iterate: offline every non primary memory block.
1697          * 2nd iterate: offline primary (i.e. first added) memory block.
1698          */
1699 repeat:
1700         walk_memory_range(start_pfn, end_pfn, &ret,
1701                           offline_memory_block_cb);
1702         if (ret) {
1703                 if (!retry)
1704                         return ret;
1705
1706                 retry = 0;
1707                 ret = 0;
1708                 goto repeat;
1709         }
1710
1711         lock_memory_hotplug();
1712
1713         /*
1714          * we have offlined all memory blocks like this:
1715          *   1. lock memory hotplug
1716          *   2. offline a memory block
1717          *   3. unlock memory hotplug
1718          *
1719          * repeat step1-3 to offline the memory block. All memory blocks
1720          * must be offlined before removing memory. But we don't hold the
1721          * lock in the whole operation. So we should check whether all
1722          * memory blocks are offlined.
1723          */
1724
1725         ret = walk_memory_range(start_pfn, end_pfn, NULL,
1726                                 is_memblock_offlined_cb);
1727         if (ret) {
1728                 unlock_memory_hotplug();
1729                 return ret;
1730         }
1731
1732         /* remove memmap entry */
1733         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
1734
1735         arch_remove_memory(start, size);
1736
1737         unlock_memory_hotplug();
1738
1739         return 0;
1740 }
1741 #else
1742 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1743 {
1744         return -EINVAL;
1745 }
1746 int remove_memory(u64 start, u64 size)
1747 {
1748         return -EINVAL;
1749 }
1750 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
1751 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);