]> git.openfabrics.org - ~shefty/rdma-dev.git/blob - drivers/base/memory.c
86c88216a503197a84ef22004bf4949adec98d92
[~shefty/rdma-dev.git] / drivers / base / memory.c
1 /*
2  * Memory subsystem support
3  *
4  * Written by Matt Tolentino <matthew.e.tolentino@intel.com>
5  *            Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
6  *
7  * This file provides the necessary infrastructure to represent
8  * a SPARSEMEM-memory-model system's physical memory in /sysfs.
9  * All arch-independent code that assumes MEMORY_HOTPLUG requires
10  * SPARSEMEM should be contained here, or in mm/memory_hotplug.c.
11  */
12
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/topology.h>
16 #include <linux/capability.h>
17 #include <linux/device.h>
18 #include <linux/memory.h>
19 #include <linux/kobject.h>
20 #include <linux/memory_hotplug.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/mutex.h>
23 #include <linux/stat.h>
24 #include <linux/slab.h>
25
26 #include <linux/atomic.h>
27 #include <asm/uaccess.h>
28
29 static DEFINE_MUTEX(mem_sysfs_mutex);
30
31 #define MEMORY_CLASS_NAME       "memory"
32
33 static int sections_per_block;
34
35 static inline int base_memory_block_id(int section_nr)
36 {
37         return section_nr / sections_per_block;
38 }
39
40 static struct bus_type memory_subsys = {
41         .name = MEMORY_CLASS_NAME,
42         .dev_name = MEMORY_CLASS_NAME,
43 };
44
45 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(memory_chain);
46
47 int register_memory_notifier(struct notifier_block *nb)
48 {
49         return blocking_notifier_chain_register(&memory_chain, nb);
50 }
51 EXPORT_SYMBOL(register_memory_notifier);
52
53 void unregister_memory_notifier(struct notifier_block *nb)
54 {
55         blocking_notifier_chain_unregister(&memory_chain, nb);
56 }
57 EXPORT_SYMBOL(unregister_memory_notifier);
58
59 static ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(memory_isolate_chain);
60
61 int register_memory_isolate_notifier(struct notifier_block *nb)
62 {
63         return atomic_notifier_chain_register(&memory_isolate_chain, nb);
64 }
65 EXPORT_SYMBOL(register_memory_isolate_notifier);
66
67 void unregister_memory_isolate_notifier(struct notifier_block *nb)
68 {
69         atomic_notifier_chain_unregister(&memory_isolate_chain, nb);
70 }
71 EXPORT_SYMBOL(unregister_memory_isolate_notifier);
72
73 /*
74  * register_memory - Setup a sysfs device for a memory block
75  */
76 static
77 int register_memory(struct memory_block *memory)
78 {
79         int error;
80
81         memory->dev.bus = &memory_subsys;
82         memory->dev.id = memory->start_section_nr / sections_per_block;
83
84         error = device_register(&memory->dev);
85         return error;
86 }
87
88 static void
89 unregister_memory(struct memory_block *memory)
90 {
91         BUG_ON(memory->dev.bus != &memory_subsys);
92
93         /* drop the ref. we got in remove_memory_block() */
94         kobject_put(&memory->dev.kobj);
95         device_unregister(&memory->dev);
96 }
97
98 unsigned long __weak memory_block_size_bytes(void)
99 {
100         return MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
101 }
102
103 static unsigned long get_memory_block_size(void)
104 {
105         unsigned long block_sz;
106
107         block_sz = memory_block_size_bytes();
108
109         /* Validate blk_sz is a power of 2 and not less than section size */
110         if ((block_sz & (block_sz - 1)) || (block_sz < MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE)) {
111                 WARN_ON(1);
112                 block_sz = MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
113         }
114
115         return block_sz;
116 }
117
118 /*
119  * use this as the physical section index that this memsection
120  * uses.
121  */
122
123 static ssize_t show_mem_start_phys_index(struct device *dev,
124                         struct device_attribute *attr, char *buf)
125 {
126         struct memory_block *mem =
127                 container_of(dev, struct memory_block, dev);
128         unsigned long phys_index;
129
130         phys_index = mem->start_section_nr / sections_per_block;
131         return sprintf(buf, "%08lx\n", phys_index);
132 }
133
134 static ssize_t show_mem_end_phys_index(struct device *dev,
135                         struct device_attribute *attr, char *buf)
136 {
137         struct memory_block *mem =
138                 container_of(dev, struct memory_block, dev);
139         unsigned long phys_index;
140
141         phys_index = mem->end_section_nr / sections_per_block;
142         return sprintf(buf, "%08lx\n", phys_index);
143 }
144
145 /*
146  * Show whether the section of memory is likely to be hot-removable
147  */
148 static ssize_t show_mem_removable(struct device *dev,
149                         struct device_attribute *attr, char *buf)
150 {
151         unsigned long i, pfn;
152         int ret = 1;
153         struct memory_block *mem =
154                 container_of(dev, struct memory_block, dev);
155
156         for (i = 0; i < sections_per_block; i++) {
157                 pfn = section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr + i);
158                 ret &= is_mem_section_removable(pfn, PAGES_PER_SECTION);
159         }
160
161         return sprintf(buf, "%d\n", ret);
162 }
163
164 /*
165  * online, offline, going offline, etc.
166  */
167 static ssize_t show_mem_state(struct device *dev,
168                         struct device_attribute *attr, char *buf)
169 {
170         struct memory_block *mem =
171                 container_of(dev, struct memory_block, dev);
172         ssize_t len = 0;
173
174         /*
175          * We can probably put these states in a nice little array
176          * so that they're not open-coded
177          */
178         switch (mem->state) {
179                 case MEM_ONLINE:
180                         len = sprintf(buf, "online\n");
181                         break;
182                 case MEM_OFFLINE:
183                         len = sprintf(buf, "offline\n");
184                         break;
185                 case MEM_GOING_OFFLINE:
186                         len = sprintf(buf, "going-offline\n");
187                         break;
188                 default:
189                         len = sprintf(buf, "ERROR-UNKNOWN-%ld\n",
190                                         mem->state);
191                         WARN_ON(1);
192                         break;
193         }
194
195         return len;
196 }
197
198 int memory_notify(unsigned long val, void *v)
199 {
200         return blocking_notifier_call_chain(&memory_chain, val, v);
201 }
202
203 int memory_isolate_notify(unsigned long val, void *v)
204 {
205         return atomic_notifier_call_chain(&memory_isolate_chain, val, v);
206 }
207
208 /*
209  * The probe routines leave the pages reserved, just as the bootmem code does.
210  * Make sure they're still that way.
211  */
212 static bool pages_correctly_reserved(unsigned long start_pfn,
213                                         unsigned long nr_pages)
214 {
215         int i, j;
216         struct page *page;
217         unsigned long pfn = start_pfn;
218
219         /*
220          * memmap between sections is not contiguous except with
221          * SPARSEMEM_VMEMMAP. We lookup the page once per section
222          * and assume memmap is contiguous within each section
223          */
224         for (i = 0; i < sections_per_block; i++, pfn += PAGES_PER_SECTION) {
225                 if (WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn)))
226                         return false;
227                 page = pfn_to_page(pfn);
228
229                 for (j = 0; j < PAGES_PER_SECTION; j++) {
230                         if (PageReserved(page + j))
231                                 continue;
232
233                         printk(KERN_WARNING "section number %ld page number %d "
234                                 "not reserved, was it already online?\n",
235                                 pfn_to_section_nr(pfn), j);
236
237                         return false;
238                 }
239         }
240
241         return true;
242 }
243
244 /*
245  * MEMORY_HOTPLUG depends on SPARSEMEM in mm/Kconfig, so it is
246  * OK to have direct references to sparsemem variables in here.
247  */
248 static int
249 memory_block_action(unsigned long phys_index, unsigned long action)
250 {
251         unsigned long start_pfn;
252         unsigned long nr_pages = PAGES_PER_SECTION * sections_per_block;
253         struct page *first_page;
254         int ret;
255
256         first_page = pfn_to_page(phys_index << PFN_SECTION_SHIFT);
257         start_pfn = page_to_pfn(first_page);
258
259         switch (action) {
260                 case MEM_ONLINE:
261                         if (!pages_correctly_reserved(start_pfn, nr_pages))
262                                 return -EBUSY;
263
264                         ret = online_pages(start_pfn, nr_pages);
265                         break;
266                 case MEM_OFFLINE:
267                         ret = offline_pages(start_pfn, nr_pages);
268                         break;
269                 default:
270                         WARN(1, KERN_WARNING "%s(%ld, %ld) unknown action: "
271                              "%ld\n", __func__, phys_index, action, action);
272                         ret = -EINVAL;
273         }
274
275         return ret;
276 }
277
278 static int __memory_block_change_state(struct memory_block *mem,
279                 unsigned long to_state, unsigned long from_state_req)
280 {
281         int ret = 0;
282
283         if (mem->state != from_state_req) {
284                 ret = -EINVAL;
285                 goto out;
286         }
287
288         if (to_state == MEM_OFFLINE)
289                 mem->state = MEM_GOING_OFFLINE;
290
291         ret = memory_block_action(mem->start_section_nr, to_state);
292
293         if (ret) {
294                 mem->state = from_state_req;
295                 goto out;
296         }
297
298         mem->state = to_state;
299         switch (mem->state) {
300         case MEM_OFFLINE:
301                 kobject_uevent(&mem->dev.kobj, KOBJ_OFFLINE);
302                 break;
303         case MEM_ONLINE:
304                 kobject_uevent(&mem->dev.kobj, KOBJ_ONLINE);
305                 break;
306         default:
307                 break;
308         }
309 out:
310         return ret;
311 }
312
313 static int memory_block_change_state(struct memory_block *mem,
314                 unsigned long to_state, unsigned long from_state_req)
315 {
316         int ret;
317
318         mutex_lock(&mem->state_mutex);
319         ret = __memory_block_change_state(mem, to_state, from_state_req);
320         mutex_unlock(&mem->state_mutex);
321
322         return ret;
323 }
324 static ssize_t
325 store_mem_state(struct device *dev,
326                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
327 {
328         struct memory_block *mem;
329         int ret = -EINVAL;
330
331         mem = container_of(dev, struct memory_block, dev);
332
333         if (!strncmp(buf, "online", min((int)count, 6)))
334                 ret = memory_block_change_state(mem, MEM_ONLINE, MEM_OFFLINE);
335         else if(!strncmp(buf, "offline", min((int)count, 7)))
336                 ret = memory_block_change_state(mem, MEM_OFFLINE, MEM_ONLINE);
337
338         if (ret)
339                 return ret;
340         return count;
341 }
342
343 /*
344  * phys_device is a bad name for this.  What I really want
345  * is a way to differentiate between memory ranges that
346  * are part of physical devices that constitute
347  * a complete removable unit or fru.
348  * i.e. do these ranges belong to the same physical device,
349  * s.t. if I offline all of these sections I can then
350  * remove the physical device?
351  */
352 static ssize_t show_phys_device(struct device *dev,
353                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
354 {
355         struct memory_block *mem =
356                 container_of(dev, struct memory_block, dev);
357         return sprintf(buf, "%d\n", mem->phys_device);
358 }
359
360 static DEVICE_ATTR(phys_index, 0444, show_mem_start_phys_index, NULL);
361 static DEVICE_ATTR(end_phys_index, 0444, show_mem_end_phys_index, NULL);
362 static DEVICE_ATTR(state, 0644, show_mem_state, store_mem_state);
363 static DEVICE_ATTR(phys_device, 0444, show_phys_device, NULL);
364 static DEVICE_ATTR(removable, 0444, show_mem_removable, NULL);
365
366 #define mem_create_simple_file(mem, attr_name)  \
367         device_create_file(&mem->dev, &dev_attr_##attr_name)
368 #define mem_remove_simple_file(mem, attr_name)  \
369         device_remove_file(&mem->dev, &dev_attr_##attr_name)
370
371 /*
372  * Block size attribute stuff
373  */
374 static ssize_t
375 print_block_size(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
376                  char *buf)
377 {
378         return sprintf(buf, "%lx\n", get_memory_block_size());
379 }
380
381 static DEVICE_ATTR(block_size_bytes, 0444, print_block_size, NULL);
382
383 static int block_size_init(void)
384 {
385         return device_create_file(memory_subsys.dev_root,
386                                   &dev_attr_block_size_bytes);
387 }
388
389 /*
390  * Some architectures will have custom drivers to do this, and
391  * will not need to do it from userspace.  The fake hot-add code
392  * as well as ppc64 will do all of their discovery in userspace
393  * and will require this interface.
394  */
395 #ifdef CONFIG_ARCH_MEMORY_PROBE
396 static ssize_t
397 memory_probe_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
398                    const char *buf, size_t count)
399 {
400         u64 phys_addr;
401         int nid;
402         int i, ret;
403         unsigned long pages_per_block = PAGES_PER_SECTION * sections_per_block;
404
405         phys_addr = simple_strtoull(buf, NULL, 0);
406
407         if (phys_addr & ((pages_per_block << PAGE_SHIFT) - 1))
408                 return -EINVAL;
409
410         for (i = 0; i < sections_per_block; i++) {
411                 nid = memory_add_physaddr_to_nid(phys_addr);
412                 ret = add_memory(nid, phys_addr,
413                                  PAGES_PER_SECTION << PAGE_SHIFT);
414                 if (ret)
415                         goto out;
416
417                 phys_addr += MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
418         }
419
420         ret = count;
421 out:
422         return ret;
423 }
424 static DEVICE_ATTR(probe, S_IWUSR, NULL, memory_probe_store);
425
426 static int memory_probe_init(void)
427 {
428         return device_create_file(memory_subsys.dev_root, &dev_attr_probe);
429 }
430 #else
431 static inline int memory_probe_init(void)
432 {
433         return 0;
434 }
435 #endif
436
437 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
438 /*
439  * Support for offlining pages of memory
440  */
441
442 /* Soft offline a page */
443 static ssize_t
444 store_soft_offline_page(struct device *dev,
445                         struct device_attribute *attr,
446                         const char *buf, size_t count)
447 {
448         int ret;
449         u64 pfn;
450         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
451                 return -EPERM;
452         if (strict_strtoull(buf, 0, &pfn) < 0)
453                 return -EINVAL;
454         pfn >>= PAGE_SHIFT;
455         if (!pfn_valid(pfn))
456                 return -ENXIO;
457         ret = soft_offline_page(pfn_to_page(pfn), 0);
458         return ret == 0 ? count : ret;
459 }
460
461 /* Forcibly offline a page, including killing processes. */
462 static ssize_t
463 store_hard_offline_page(struct device *dev,
464                         struct device_attribute *attr,
465                         const char *buf, size_t count)
466 {
467         int ret;
468         u64 pfn;
469         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
470                 return -EPERM;
471         if (strict_strtoull(buf, 0, &pfn) < 0)
472                 return -EINVAL;
473         pfn >>= PAGE_SHIFT;
474         ret = memory_failure(pfn, 0, 0);
475         return ret ? ret : count;
476 }
477
478 static DEVICE_ATTR(soft_offline_page, 0644, NULL, store_soft_offline_page);
479 static DEVICE_ATTR(hard_offline_page, 0644, NULL, store_hard_offline_page);
480
481 static __init int memory_fail_init(void)
482 {
483         int err;
484
485         err = device_create_file(memory_subsys.dev_root,
486                                 &dev_attr_soft_offline_page);
487         if (!err)
488                 err = device_create_file(memory_subsys.dev_root,
489                                 &dev_attr_hard_offline_page);
490         return err;
491 }
492 #else
493 static inline int memory_fail_init(void)
494 {
495         return 0;
496 }
497 #endif
498
499 /*
500  * Note that phys_device is optional.  It is here to allow for
501  * differentiation between which *physical* devices each
502  * section belongs to...
503  */
504 int __weak arch_get_memory_phys_device(unsigned long start_pfn)
505 {
506         return 0;
507 }
508
509 /*
510  * A reference for the returned object is held and the reference for the
511  * hinted object is released.
512  */
513 struct memory_block *find_memory_block_hinted(struct mem_section *section,
514                                               struct memory_block *hint)
515 {
516         int block_id = base_memory_block_id(__section_nr(section));
517         struct device *hintdev = hint ? &hint->dev : NULL;
518         struct device *dev;
519
520         dev = subsys_find_device_by_id(&memory_subsys, block_id, hintdev);
521         if (hint)
522                 put_device(&hint->dev);
523         if (!dev)
524                 return NULL;
525         return container_of(dev, struct memory_block, dev);
526 }
527
528 /*
529  * For now, we have a linear search to go find the appropriate
530  * memory_block corresponding to a particular phys_index. If
531  * this gets to be a real problem, we can always use a radix
532  * tree or something here.
533  *
534  * This could be made generic for all device subsystems.
535  */
536 struct memory_block *find_memory_block(struct mem_section *section)
537 {
538         return find_memory_block_hinted(section, NULL);
539 }
540
541 static int init_memory_block(struct memory_block **memory,
542                              struct mem_section *section, unsigned long state)
543 {
544         struct memory_block *mem;
545         unsigned long start_pfn;
546         int scn_nr;
547         int ret = 0;
548
549         mem = kzalloc(sizeof(*mem), GFP_KERNEL);
550         if (!mem)
551                 return -ENOMEM;
552
553         scn_nr = __section_nr(section);
554         mem->start_section_nr =
555                         base_memory_block_id(scn_nr) * sections_per_block;
556         mem->end_section_nr = mem->start_section_nr + sections_per_block - 1;
557         mem->state = state;
558         mem->section_count++;
559         mutex_init(&mem->state_mutex);
560         start_pfn = section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr);
561         mem->phys_device = arch_get_memory_phys_device(start_pfn);
562
563         ret = register_memory(mem);
564         if (!ret)
565                 ret = mem_create_simple_file(mem, phys_index);
566         if (!ret)
567                 ret = mem_create_simple_file(mem, end_phys_index);
568         if (!ret)
569                 ret = mem_create_simple_file(mem, state);
570         if (!ret)
571                 ret = mem_create_simple_file(mem, phys_device);
572         if (!ret)
573                 ret = mem_create_simple_file(mem, removable);
574
575         *memory = mem;
576         return ret;
577 }
578
579 static int add_memory_section(int nid, struct mem_section *section,
580                         struct memory_block **mem_p,
581                         unsigned long state, enum mem_add_context context)
582 {
583         struct memory_block *mem = NULL;
584         int scn_nr = __section_nr(section);
585         int ret = 0;
586
587         mutex_lock(&mem_sysfs_mutex);
588
589         if (context == BOOT) {
590                 /* same memory block ? */
591                 if (mem_p && *mem_p)
592                         if (scn_nr >= (*mem_p)->start_section_nr &&
593                             scn_nr <= (*mem_p)->end_section_nr) {
594                                 mem = *mem_p;
595                                 kobject_get(&mem->dev.kobj);
596                         }
597         } else
598                 mem = find_memory_block(section);
599
600         if (mem) {
601                 mem->section_count++;
602                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
603         } else {
604                 ret = init_memory_block(&mem, section, state);
605                 /* store memory_block pointer for next loop */
606                 if (!ret && context == BOOT)
607                         if (mem_p)
608                                 *mem_p = mem;
609         }
610
611         if (!ret) {
612                 if (context == HOTPLUG &&
613                     mem->section_count == sections_per_block)
614                         ret = register_mem_sect_under_node(mem, nid);
615         }
616
617         mutex_unlock(&mem_sysfs_mutex);
618         return ret;
619 }
620
621 int remove_memory_block(unsigned long node_id, struct mem_section *section,
622                 int phys_device)
623 {
624         struct memory_block *mem;
625
626         mutex_lock(&mem_sysfs_mutex);
627         mem = find_memory_block(section);
628         unregister_mem_sect_under_nodes(mem, __section_nr(section));
629
630         mem->section_count--;
631         if (mem->section_count == 0) {
632                 mem_remove_simple_file(mem, phys_index);
633                 mem_remove_simple_file(mem, end_phys_index);
634                 mem_remove_simple_file(mem, state);
635                 mem_remove_simple_file(mem, phys_device);
636                 mem_remove_simple_file(mem, removable);
637                 unregister_memory(mem);
638                 kfree(mem);
639         } else
640                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
641
642         mutex_unlock(&mem_sysfs_mutex);
643         return 0;
644 }
645
646 /*
647  * need an interface for the VM to add new memory regions,
648  * but without onlining it.
649  */
650 int register_new_memory(int nid, struct mem_section *section)
651 {
652         return add_memory_section(nid, section, NULL, MEM_OFFLINE, HOTPLUG);
653 }
654
655 int unregister_memory_section(struct mem_section *section)
656 {
657         if (!present_section(section))
658                 return -EINVAL;
659
660         return remove_memory_block(0, section, 0);
661 }
662
663 /*
664  * offline one memory block. If the memory block has been offlined, do nothing.
665  */
666 int offline_memory_block(struct memory_block *mem)
667 {
668         int ret = 0;
669
670         mutex_lock(&mem->state_mutex);
671         if (mem->state != MEM_OFFLINE)
672                 ret = __memory_block_change_state(mem, MEM_OFFLINE, MEM_ONLINE);
673         mutex_unlock(&mem->state_mutex);
674
675         return ret;
676 }
677
678 /*
679  * Initialize the sysfs support for memory devices...
680  */
681 int __init memory_dev_init(void)
682 {
683         unsigned int i;
684         int ret;
685         int err;
686         unsigned long block_sz;
687         struct memory_block *mem = NULL;
688
689         ret = subsys_system_register(&memory_subsys, NULL);
690         if (ret)
691                 goto out;
692
693         block_sz = get_memory_block_size();
694         sections_per_block = block_sz / MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
695
696         /*
697          * Create entries for memory sections that were found
698          * during boot and have been initialized
699          */
700         for (i = 0; i < NR_MEM_SECTIONS; i++) {
701                 if (!present_section_nr(i))
702                         continue;
703                 /* don't need to reuse memory_block if only one per block */
704                 err = add_memory_section(0, __nr_to_section(i),
705                                  (sections_per_block == 1) ? NULL : &mem,
706                                          MEM_ONLINE,
707                                          BOOT);
708                 if (!ret)
709                         ret = err;
710         }
711
712         err = memory_probe_init();
713         if (!ret)
714                 ret = err;
715         err = memory_fail_init();
716         if (!ret)
717                 ret = err;
718         err = block_size_init();
719         if (!ret)
720                 ret = err;
721 out:
722         if (ret)
723                 printk(KERN_ERR "%s() failed: %d\n", __func__, ret);
724         return ret;
725 }