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