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 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 436 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms)
 437 {
 438         /*
 439          * XXX: Freeing memmap with vmemmap is not implement yet.
 440          *      This should be removed later.
 441          */
 442         return -EBUSY;
 443 }
 444 #else
 445 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms)
 446 {
 447         unsigned long flags;
 448         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
 449         int ret = -EINVAL;
 450
 451         if (!valid_section(ms))
 452                 return ret;
 453
 454         ret = unregister_memory_section(ms);
 455         if (ret)
 456                 return ret;
 457
 458         pgdat_resize_lock(pgdat, &flags);
 459         sparse_remove_one_section(zone, ms);
 460         pgdat_resize_unlock(pgdat, &flags);
 461         return 0;
 462 }
 463 #endif
 464
 465 /*
 466  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
 467  * expected that archs that support memory hotplug will
 468  * call this function after deciding the zone to which to
 469  * add the new pages.
 470  */
 471 int __ref __add_pages(int nid, struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 472                         unsigned long nr_pages)
 473 {
 474         unsigned long i;
 475         int err = 0;
 476         int start_sec, end_sec;
 477         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
 478         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
 479         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
 480
 481         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
 482                 err = __add_section(nid, zone, i << PFN_SECTION_SHIFT);
 483
 484                 /*
 485                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
 486                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
 487                  * Warning will be printed if there is collision.
 488                  */
 489                 if (err && (err != -EEXIST))
 490                         break;
 491                 err = 0;
 492         }
 493
 494         return err;
 495 }
 496 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
 497
 498 /**
 499  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
 500  * @zone: zone from which pages need to be removed
 501  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
 502  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
 503  *
 504  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
 505  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
 506  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
 507  * calling offline_pages().
 508  */
 509 int __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
 510                  unsigned long nr_pages)
 511 {
 512         unsigned long i, ret = 0;
 513         int sections_to_remove;
 514
 515         /*
 516          * We can only remove entire sections
 517          */
 518         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
 519         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
 520
 521         release_mem_region(phys_start_pfn << PAGE_SHIFT, nr_pages * PAGE_SIZE);
 522
 523         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
 524         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
 525                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
 526                 ret = __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn));
 527                 if (ret)
 528                         break;
 529         }
 530         return ret;
 531 }
 532 EXPORT_SYMBOL_GPL(__remove_pages);
 533
 534 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 535 {
 536         int rc = -EINVAL;
 537
 538         lock_memory_hotplug();
 539
 540         if (online_page_callback == generic_online_page) {
 541                 online_page_callback = callback;
 542                 rc = 0;
 543         }
 544
 545         unlock_memory_hotplug();
 546
 547         return rc;
 548 }
 549 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
 550
 551 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
 552 {
 553         int rc = -EINVAL;
 554
 555         lock_memory_hotplug();
 556
 557         if (online_page_callback == callback) {
 558                 online_page_callback = generic_online_page;
 559                 rc = 0;
 560         }
 561
 562         unlock_memory_hotplug();
 563
 564         return rc;
 565 }
 566 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
 567
 568 void __online_page_set_limits(struct page *page)
 569 {
 570         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
 571
 572         if (pfn >= num_physpages)
 573                 num_physpages = pfn + 1;
 574 }
 575 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_set_limits);
 576
 577 void __online_page_increment_counters(struct page *page)
 578 {
 579         totalram_pages++;
 580
 581 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 582         if (PageHighMem(page))
 583                 totalhigh_pages++;
 584 #endif
 585 }
 586 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_increment_counters);
 587
 588 void __online_page_free(struct page *page)
 589 {
 590         ClearPageReserved(page);
 591         init_page_count(page);
 592         __free_page(page);
 593 }
 594 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_free);
 595
 596 static void generic_online_page(struct page *page)
 597 {
 598         __online_page_set_limits(page);
 599         __online_page_increment_counters(page);
 600         __online_page_free(page);
 601 }
 602
 603 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 604                         void *arg)
 605 {
 606         unsigned long i;
 607         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
 608         struct page *page;
 609         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
 610                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 611                         page = pfn_to_page(start_pfn + i);
 612                         (*online_page_callback)(page);
 613                         onlined_pages++;
 614                 }
 615         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
 616         return 0;
 617 }
 618
 619 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
 620 /*
 621  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit onlining of a node which doesn't have
 622  * normal memory.
 623  */
 624 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 625 {
 626         return true;
 627 }
 628 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 629 /* ensure every online node has NORMAL memory */
 630 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
 631 {
 632         return node_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
 633 }
 634 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
 635
 636 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
 637 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
 638         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
 639 {
 640         int nid = zone_to_nid(zone);
 641         enum zone_type zone_last = ZONE_NORMAL;
 642
 643         /*
 644          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 645          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
 646          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
 647          *
 648          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
 649          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
 650          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 651          */
 652         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
 653                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 654
 655         /*
 656          * if the memory to be online is in a zone of 0...zone_last, and
 657          * the zones of 0...zone_last don't have memory before online, we will
 658          * need to set the node to node_states[N_NORMAL_MEMORY] after
 659          * the memory is online.
 660          */
 661         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
 662                 arg->status_change_nid_normal = nid;
 663         else
 664                 arg->status_change_nid_normal = -1;
 665
 666 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 667         /*
 668          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
 669          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
 670          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
 671          *
 672          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
 673          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
 674          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
 675          */
 676         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
 677         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
 678                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
 679
 680         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
 681                 arg->status_change_nid_high = nid;
 682         else
 683                 arg->status_change_nid_high = -1;
 684 #else
 685         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
 686 #endif
 687
 688         /*
 689          * if the node don't have memory befor online, we will need to
 690          * set the node to node_states[N_MEMORY] after the memory
 691          * is online.
 692          */
 693         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
 694                 arg->status_change_nid = nid;
 695         else
 696                 arg->status_change_nid = -1;
 697 }
 698
 699 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
 700 {
 701         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
 702                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
 703
 704         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
 705                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
 706
 707         node_set_state(node, N_MEMORY);
 708 }
 709
 710
 711 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, int online_type)
 712 {
 713         unsigned long onlined_pages = 0;
 714         struct zone *zone;
 715         int need_zonelists_rebuild = 0;
 716         int nid;
 717         int ret;
 718         struct memory_notify arg;
 719
 720         lock_memory_hotplug();
 721         /*
 722          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
 723          * The section can't be removed here because of the
 724          * memory_block->state_mutex.
 725          */
 726         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
 727
 728         if ((zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL || online_type == ONLINE_MOVABLE) &&
 729             !can_online_high_movable(zone)) {
 730                 unlock_memory_hotplug();
 731                 return -1;
 732         }
 733
 734         if (online_type == ONLINE_KERNEL && zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE) {
 735                 if (move_pfn_range_left(zone - 1, zone, pfn, pfn + nr_pages)) {
 736                         unlock_memory_hotplug();
 737                         return -1;
 738                 }
 739         }
 740         if (online_type == ONLINE_MOVABLE && zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE - 1) {
 741                 if (move_pfn_range_right(zone, zone + 1, pfn, pfn + nr_pages)) {
 742                         unlock_memory_hotplug();
 743                         return -1;
 744                 }
 745         }
 746
 747         /* Previous code may changed the zone of the pfn range */
 748         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
 749
 750         arg.start_pfn = pfn;
 751         arg.nr_pages = nr_pages;
 752         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
 753
 754         nid = page_to_nid(pfn_to_page(pfn));
 755
 756         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
 757         ret = notifier_to_errno(ret);
 758         if (ret) {
 759                 memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
 760                 unlock_memory_hotplug();
 761                 return ret;
 762         }
 763         /*
 764          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
 765          * This means the page allocator ignores this zone.
 766          * So, zonelist must be updated after online.
 767          */
 768         mutex_lock(&zonelists_mutex);
 769         if (!populated_zone(zone)) {
 770                 need_zonelists_rebuild = 1;
 771                 build_all_zonelists(NULL, zone);
 772         }
 773
 774         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
 775                 online_pages_range);
 776         if (ret) {
 777                 if (need_zonelists_rebuild)
 778                         zone_pcp_reset(zone);
 779                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
 780                 printk(KERN_DEBUG "online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
 781                        (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
 782                        (((unsigned long long) pfn + nr_pages)
 783                             << PAGE_SHIFT) - 1);
 784                 memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
 785                 unlock_memory_hotplug();
 786                 return ret;
 787         }
 788
 789         zone->managed_pages += onlined_pages;
 790         zone->present_pages += onlined_pages;
 791         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
 792         if (onlined_pages) {
 793                 node_states_set_node(zone_to_nid(zone), &arg);
 794                 if (need_zonelists_rebuild)
 795                         build_all_zonelists(NULL, NULL);
 796                 else
 797                         zone_pcp_update(zone);
 798         }
 799
 800         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
 801
 802         init_per_zone_wmark_min();
 803
 804         if (onlined_pages)
 805                 kswapd_run(zone_to_nid(zone));
 806
 807         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
 808
 809         writeback_set_ratelimit();
 810
 811         if (onlined_pages)
 812                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
 813         unlock_memory_hotplug();
 814
 815         return 0;
 816 }
 817 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
 818
 819 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 820 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
 821 {
 822         struct pglist_data *pgdat;
 823         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
 824         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
 825         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 826
 827         pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
 828         if (!pgdat)
 829                 return NULL;
 830
 831         arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
 832
 833         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
 834
 835         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
 836         free_area_init_node(nid, zones_size, start_pfn, zholes_size);
 837
 838         /*
 839          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
 840          * to access not-initialized zonelist, build here.
 841          */
 842         mutex_lock(&zonelists_mutex);
 843         build_all_zonelists(pgdat, NULL);
 844         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
 845
 846         return pgdat;
 847 }
 848
 849 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
 850 {
 851         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
 852         arch_free_nodedata(pgdat);
 853         return;
 854 }
 855
 856
 857 /*
 858  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
 859  */
 860 int mem_online_node(int nid)
 861 {
 862         pg_data_t       *pgdat;
 863         int     ret;
 864
 865         lock_memory_hotplug();
 866         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, 0);
 867         if (!pgdat) {
 868                 ret = -ENOMEM;
 869                 goto out;
 870         }
 871         node_set_online(nid);
 872         ret = register_one_node(nid);
 873         BUG_ON(ret);
 874
 875 out:
 876         unlock_memory_hotplug();
 877         return ret;
 878 }
 879
 880 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 881 int __ref add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
 882 {
 883         pg_data_t *pgdat = NULL;
 884         int new_pgdat = 0;
 885         struct resource *res;
 886         int ret;
 887
 888         lock_memory_hotplug();
 889
 890         res = register_memory_resource(start, size);
 891         ret = -EEXIST;
 892         if (!res)
 893                 goto out;
 894
 895         if (!node_online(nid)) {
 896                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
 897                 ret = -ENOMEM;
 898                 if (!pgdat)
 899                         goto error;
 900                 new_pgdat = 1;
 901         }
 902
 903         /* call arch's memory hotadd */
 904         ret = arch_add_memory(nid, start, size);
 905
 906         if (ret < 0)
 907                 goto error;
 908
 909         /* we online node here. we can't roll back from here. */
 910         node_set_online(nid);
 911
 912         if (new_pgdat) {
 913                 ret = register_one_node(nid);
 914                 /*
 915                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
 916                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
 917                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
 918                  */
 919                 BUG_ON(ret);
 920         }
 921
 922         /* create new memmap entry */
 923         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
 924
 925         goto out;
 926
 927 error:
 928         /* rollback pgdat allocation and others */
 929         if (new_pgdat)
 930                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
 931         release_memory_resource(res);
 932
 933 out:
 934         unlock_memory_hotplug();
 935         return ret;
 936 }
 937 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
 938
 939 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 940 /*
 941  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
 942  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
 943  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
 944  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
 945  * be located at the start of the pageblock
 946  */
 947 static inline int pageblock_free(struct page *page)
 948 {
 949         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
 950 }
 951
 952 /* Return the start of the next active pageblock after a given page */
 953 static struct page *next_active_pageblock(struct page *page)
 954 {
 955         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
 956         BUG_ON(page_to_pfn(page) & (pageblock_nr_pages - 1));
 957
 958         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
 959         if (pageblock_free(page)) {
 960                 int order;
 961                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
 962                 order = page_order(page);
 963                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
 964                         return page + (1 << order);
 965         }
 966
 967         return page + pageblock_nr_pages;
 968 }
 969
 970 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
 971 int is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
 972 {
 973         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
 974         struct page *end_page = page + nr_pages;
 975
 976         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
 977         for (; page < end_page; page = next_active_pageblock(page)) {
 978                 if (!is_pageblock_removable_nolock(page))
 979                         return 0;
 980                 cond_resched();
 981         }
 982
 983         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
 984         return 1;
 985 }
 986
 987 /*
 988  * Confirm all pages in a range [start, end) is belongs to the same zone.
 989  */
 990 static int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 991 {
 992         unsigned long pfn;
 993         struct zone *zone = NULL;
 994         struct page *page;
 995         int i;
 996         for (pfn = start_pfn;
 997              pfn < end_pfn;
 998              pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
 999                 i = 0;
1000                 /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1001                 while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) && !pfn_valid_within(pfn + i))
1002                         i++;
1003                 if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES)
1004                         continue;
1005                 page = pfn_to_page(pfn + i);
1006                 if (zone && page_zone(page) != zone)
1007                         return 0;
1008                 zone = page_zone(page);
1009         }
1010         return 1;
1011 }
1012
1013 /*
1014  * Scanning pfn is much easier than scanning lru list.
1015  * Scan pfn from start to end and Find LRU page.
1016  */
1017 static unsigned long scan_lru_pages(unsigned long start, unsigned long end)
1018 {
1019         unsigned long pfn;
1020         struct page *page;
1021         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1022                 if (pfn_valid(pfn)) {
1023                         page = pfn_to_page(pfn);
1024                         if (PageLRU(page))
1025                                 return pfn;
1026                 }
1027         }
1028         return 0;
1029 }
1030
1031 #define NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES        (256)
1032 static int
1033 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1034 {
1035         unsigned long pfn;
1036         struct page *page;
1037         int move_pages = NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES;
1038         int not_managed = 0;
1039         int ret = 0;
1040         LIST_HEAD(source);
1041
1042         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn && move_pages > 0; pfn++) {
1043                 if (!pfn_valid(pfn))
1044                         continue;
1045                 page = pfn_to_page(pfn);
1046                 if (!get_page_unless_zero(page))
1047                         continue;
1048                 /*
1049                  * We can skip free pages. And we can only deal with pages on
1050                  * LRU.
1051                  */
1052                 ret = isolate_lru_page(page);
1053                 if (!ret) { /* Success */
1054                         put_page(page);
1055                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1056                         move_pages--;
1057                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1058                                             page_is_file_cache(page));
1059
1060                 } else {
1061 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1062                         printk(KERN_ALERT "removing pfn %lx from LRU failed\n",
1063                                pfn);
1064                         dump_page(page);
1065 #endif
1066                         put_page(page);
1067                         /* Because we don't have big zone->lock. we should
1068                            check this again here. */
1069                         if (page_count(page)) {
1070                                 not_managed++;
1071                                 ret = -EBUSY;
1072                                 break;
1073                         }
1074                 }
1075         }
1076         if (!list_empty(&source)) {
1077                 if (not_managed) {
1078                         putback_lru_pages(&source);
1079                         goto out;
1080                 }
1081
1082                 /*
1083                  * alloc_migrate_target should be improooooved!!
1084                  * migrate_pages returns # of failed pages.
1085                  */
1086                 ret = migrate_pages(&source, alloc_migrate_target, 0,
1087                                                         true, MIGRATE_SYNC,
1088                                                         MR_MEMORY_HOTPLUG);
1089                 if (ret)
1090                         putback_lru_pages(&source);
1091         }
1092 out:
1093         return ret;
1094 }
1095
1096 /*
1097  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
1098  */
1099 static int
1100 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1101                         void *data)
1102 {
1103         __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
1104         return 0;
1105 }
1106
1107 static void
1108 offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1109 {
1110         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, NULL,
1111                                 offline_isolated_pages_cb);
1112 }
1113
1114 /*
1115  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
1116  */
1117 static int
1118 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1119                         void *data)
1120 {
1121         int ret;
1122         long offlined = *(long *)data;
1123         ret = test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages, true);
1124         offlined = nr_pages;
1125         if (!ret)
1126                 *(long *)data += offlined;
1127         return ret;
1128 }
1129
1130 static long
1131 check_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1132 {
1133         long offlined = 0;
1134         int ret;
1135
1136         ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, &offlined,
1137                         check_pages_isolated_cb);
1138         if (ret < 0)
1139                 offlined = (long)ret;
1140         return offlined;
1141 }
1142
1143 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1144 /*
1145  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit offlining of a node which doesn't have
1146  * normal memory.
1147  */
1148 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1149 {
1150         return true;
1151 }
1152 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1153 /* ensure the node has NORMAL memory if it is still online */
1154 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1155 {
1156         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1157         unsigned long present_pages = 0;
1158         enum zone_type zt;
1159
1160         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1161                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1162
1163         if (present_pages > nr_pages)
1164                 return true;
1165
1166         present_pages = 0;
1167         for (; zt <= ZONE_MOVABLE; zt++)
1168                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1169
1170         /*
1171          * we can't offline the last normal memory until all
1172          * higher memory is offlined.
1173          */
1174         return present_pages == 0;
1175 }
1176 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1177
1178 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1179 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1180                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1181 {
1182         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1183         unsigned long present_pages = 0;
1184         enum zone_type zt, zone_last = ZONE_NORMAL;
1185
1186         /*
1187          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1188          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
1189          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
1190          *
1191          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
1192          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
1193          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1194          */
1195         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
1196                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1197
1198         /*
1199          * check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1200          * If the memory to be offline is in a zone of 0...zone_last,
1201          * and it is the last present memory, 0...zone_last will
1202          * become empty after offline , thus we can determind we will
1203          * need to clear the node from node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1204          */
1205         for (zt = 0; zt <= zone_last; zt++)
1206                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1207         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1208                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1209         else
1210                 arg->status_change_nid_normal = -1;
1211
1212 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1213         /*
1214          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
1215          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
1216          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
1217          *
1218          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1219          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1220          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1221          */
1222         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1223         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1224                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1225
1226         for (; zt <= zone_last; zt++)
1227                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1228         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1229                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1230         else
1231                 arg->status_change_nid_high = -1;
1232 #else
1233         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1234 #endif
1235
1236         /*
1237          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which have 0...ZONE_MOVABLE
1238          */
1239         zone_last = ZONE_MOVABLE;
1240
1241         /*
1242          * check whether node_states[N_HIGH_MEMORY] will be changed
1243          * If we try to offline the last present @nr_pages from the node,
1244          * we can determind we will need to clear the node from
1245          * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1246          */
1247         for (; zt <= zone_last; zt++)
1248                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1249         if (nr_pages >= present_pages)
1250                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1251         else
1252                 arg->status_change_nid = -1;
1253 }
1254
1255 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1256 {
1257         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1258                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1259
1260         if ((N_MEMORY != N_NORMAL_MEMORY) &&
1261             (arg->status_change_nid_high >= 0))
1262                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1263
1264         if ((N_MEMORY != N_HIGH_MEMORY) &&
1265             (arg->status_change_nid >= 0))
1266                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1267 }
1268
1269 static int __ref __offline_pages(unsigned long start_pfn,
1270                   unsigned long end_pfn, unsigned long timeout)
1271 {
1272         unsigned long pfn, nr_pages, expire;
1273         long offlined_pages;
1274         int ret, drain, retry_max, node;
1275         struct zone *zone;
1276         struct memory_notify arg;
1277
1278         BUG_ON(start_pfn >= end_pfn);
1279         /* at least, alignment against pageblock is necessary */
1280         if (!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages))
1281                 return -EINVAL;
1282         if (!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages))
1283                 return -EINVAL;
1284         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1285            we assume this for now. .*/
1286         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn))
1287                 return -EINVAL;
1288
1289         lock_memory_hotplug();
1290
1291         zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
1292         node = zone_to_nid(zone);
1293         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
1294
1295         ret = -EINVAL;
1296         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !can_offline_normal(zone, nr_pages))
1297                 goto out;
1298
1299         /* set above range as isolated */
1300         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1301                                        MIGRATE_MOVABLE, true);
1302         if (ret)
1303                 goto out;
1304
1305         arg.start_pfn = start_pfn;
1306         arg.nr_pages = nr_pages;
1307         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1308
1309         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1310         ret = notifier_to_errno(ret);
1311         if (ret)
1312                 goto failed_removal;
1313
1314         pfn = start_pfn;
1315         expire = jiffies + timeout;
1316         drain = 0;
1317         retry_max = 5;
1318 repeat:
1319         /* start memory hot removal */
1320         ret = -EAGAIN;
1321         if (time_after(jiffies, expire))
1322                 goto failed_removal;
1323         ret = -EINTR;
1324         if (signal_pending(current))
1325                 goto failed_removal;
1326         ret = 0;
1327         if (drain) {
1328                 lru_add_drain_all();
1329                 cond_resched();
1330                 drain_all_pages();
1331         }
1332
1333         pfn = scan_lru_pages(start_pfn, end_pfn);
1334         if (pfn) { /* We have page on LRU */
1335                 ret = do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1336                 if (!ret) {
1337                         drain = 1;
1338                         goto repeat;
1339                 } else {
1340                         if (ret < 0)
1341                                 if (--retry_max == 0)
1342                                         goto failed_removal;
1343                         yield();
1344                         drain = 1;
1345                         goto repeat;
1346                 }
1347         }
1348         /* drain all zone's lru pagevec, this is asynchronous... */
1349         lru_add_drain_all();
1350         yield();
1351         /* drain pcp pages, this is synchronous. */
1352         drain_all_pages();
1353         /* check again */
1354         offlined_pages = check_pages_isolated(start_pfn, end_pfn);
1355         if (offlined_pages < 0) {
1356                 ret = -EBUSY;
1357                 goto failed_removal;
1358         }
1359         printk(KERN_INFO "Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
1360         /* Ok, all of our target is isolated.
1361            We cannot do rollback at this point. */
1362         offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1363         /* reset pagetype flags and makes migrate type to be MOVABLE */
1364         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1365         /* removal success */
1366         zone->managed_pages -= offlined_pages;
1367         zone->present_pages -= offlined_pages;
1368         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
1369         totalram_pages -= offlined_pages;
1370
1371         init_per_zone_wmark_min();
1372
1373         if (!populated_zone(zone)) {
1374                 zone_pcp_reset(zone);
1375                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1376                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1377                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1378         } else
1379                 zone_pcp_update(zone);
1380
1381         node_states_clear_node(node, &arg);
1382         if (arg.status_change_nid >= 0)
1383                 kswapd_stop(node);
1384
1385         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1386         writeback_set_ratelimit();
1387
1388         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1389         unlock_memory_hotplug();
1390         return 0;
1391
1392 failed_removal:
1393         printk(KERN_INFO "memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1394                (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1395                ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1);
1396         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1397         /* pushback to free area */
1398         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1399
1400 out:
1401         unlock_memory_hotplug();
1402         return ret;
1403 }
1404
1405 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1406 {
1407         return __offline_pages(start_pfn, start_pfn + nr_pages, 120 * HZ);
1408 }
1409
1410 /**
1411  * walk_memory_range - walks through all mem sections in [start_pfn, end_pfn)
1412  * @start_pfn: start pfn of the memory range
1413  * @end_pfn: end pft of the memory range
1414  * @arg: argument passed to func
1415  * @func: callback for each memory section walked
1416  *
1417  * This function walks through all present mem sections in range
1418  * [start_pfn, end_pfn) and call func on each mem section.
1419  *
1420  * Returns the return value of func.
1421  */
1422 static int walk_memory_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
1423                 void *arg, int (*func)(struct memory_block *, void *))
1424 {
1425         struct memory_block *mem = NULL;
1426         struct mem_section *section;
1427         unsigned long pfn, section_nr;
1428         int ret;
1429
1430         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1431                 section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
1432                 if (!present_section_nr(section_nr))
1433                         continue;
1434
1435                 section = __nr_to_section(section_nr);
1436                 /* same memblock? */
1437                 if (mem)
1438                         if ((section_nr >= mem->start_section_nr) &&
1439                             (section_nr <= mem->end_section_nr))
1440                                 continue;
1441
1442                 mem = find_memory_block_hinted(section, mem);
1443                 if (!mem)
1444                         continue;
1445
1446                 ret = func(mem, arg);
1447                 if (ret) {
1448                         kobject_put(&mem->dev.kobj);
1449                         return ret;
1450                 }
1451         }
1452
1453         if (mem)
1454                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
1455
1456         return 0;
1457 }
1458
1459 /**
1460  * offline_memory_block_cb - callback function for offlining memory block
1461  * @mem: the memory block to be offlined
1462  * @arg: buffer to hold error msg
1463  *
1464  * Always return 0, and put the error msg in arg if any.
1465  */
1466 static int offline_memory_block_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1467 {
1468         int *ret = arg;
1469         int error = offline_memory_block(mem);
1470
1471         if (error != 0 && *ret == 0)
1472                 *ret = error;
1473
1474         return 0;
1475 }
1476
1477 static int is_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1478 {
1479         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
1480
1481         if (unlikely(ret))
1482                 pr_warn("removing memory fails, because memory "
1483                         "[%#010llx-%#010llx] is onlined\n",
1484                         PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr)),
1485                         PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->end_section_nr + 1))-1);
1486
1487         return ret;
1488 }
1489
1490 int __ref remove_memory(u64 start, u64 size)
1491 {
1492         unsigned long start_pfn, end_pfn;
1493         int ret = 0;
1494         int retry = 1;
1495
1496         start_pfn = PFN_DOWN(start);
1497         end_pfn = start_pfn + PFN_DOWN(size);
1498
1499         /*
1500          * When CONFIG_MEMCG is on, one memory block may be used by other
1501          * blocks to store page cgroup when onlining pages. But we don't know
1502          * in what order pages are onlined. So we iterate twice to offline
1503          * memory:
1504          * 1st iterate: offline every non primary memory block.
1505          * 2nd iterate: offline primary (i.e. first added) memory block.
1506          */
1507 repeat:
1508         walk_memory_range(start_pfn, end_pfn, &ret,
1509                           offline_memory_block_cb);
1510         if (ret) {
1511                 if (!retry)
1512                         return ret;
1513
1514                 retry = 0;
1515                 ret = 0;
1516                 goto repeat;
1517         }
1518
1519         lock_memory_hotplug();
1520
1521         /*
1522          * we have offlined all memory blocks like this:
1523          *   1. lock memory hotplug
1524          *   2. offline a memory block
1525          *   3. unlock memory hotplug
1526          *
1527          * repeat step1-3 to offline the memory block. All memory blocks
1528          * must be offlined before removing memory. But we don't hold the
1529          * lock in the whole operation. So we should check whether all
1530          * memory blocks are offlined.
1531          */
1532
1533         ret = walk_memory_range(start_pfn, end_pfn, NULL,
1534                                 is_memblock_offlined_cb);
1535         if (ret) {
1536                 unlock_memory_hotplug();
1537                 return ret;
1538         }
1539
1540         /* remove memmap entry */
1541         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
1542
1543         arch_remove_memory(start, size);
1544
1545         unlock_memory_hotplug();
1546
1547         return 0;
1548 }
1549 #else
1550 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1551 {
1552         return -EINVAL;
1553 }
1554 int remove_memory(u64 start, u64 size)
1555 {
1556         return -EINVAL;
1557 }
1558 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
1559 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);