b8d9147e5c084de3264fc49ea93c95e22eddf49d
[~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 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
41 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
42
43 /* inline so we don't get a warning when pr_debug is compiled out */
44 static __init_memblock const char *
45 memblock_type_name(struct memblock_type *type)
46 {
47         if (type == &memblock.memory)
48                 return "memory";
49         else if (type == &memblock.reserved)
50                 return "reserved";
51         else
52                 return "unknown";
53 }
54
55 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
56 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
57 {
58         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
59 }
60
61 /*
62  * Address comparison utilities
63  */
64 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
65                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
66 {
67         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
68 }
69
70 static long __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
71                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
72 {
73         unsigned long i;
74
75         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
76                 phys_addr_t rgnbase = type->regions[i].base;
77                 phys_addr_t rgnsize = type->regions[i].size;
78                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, rgnbase, rgnsize))
79                         break;
80         }
81
82         return (i < type->cnt) ? i : -1;
83 }
84
85 /**
86  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
87  * @start: start of candidate range
88  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
89  * @size: size of free area to find
90  * @align: alignment of free area to find
91  * @nid: nid of the free area to find, %MAX_NUMNODES for any node
92  *
93  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
94  *
95  * RETURNS:
96  * Found address on success, %0 on failure.
97  */
98 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t start,
99                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
100                                         phys_addr_t align, int nid)
101 {
102         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
103         u64 i;
104
105         /* pump up @end */
106         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
107                 end = memblock.current_limit;
108
109         /* avoid allocating the first page */
110         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
111         end = max(start, end);
112
113         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, &this_start, &this_end, NULL) {
114                 this_start = clamp(this_start, start, end);
115                 this_end = clamp(this_end, start, end);
116
117                 if (this_end < size)
118                         continue;
119
120                 cand = round_down(this_end - size, align);
121                 if (cand >= this_start)
122                         return cand;
123         }
124         return 0;
125 }
126
127 /**
128  * memblock_find_in_range - find free area in given range
129  * @start: start of candidate range
130  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
131  * @size: size of free area to find
132  * @align: alignment of free area to find
133  *
134  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
135  *
136  * RETURNS:
137  * Found address on success, %0 on failure.
138  */
139 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
140                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
141                                         phys_addr_t align)
142 {
143         return memblock_find_in_range_node(start, end, size, align,
144                                            MAX_NUMNODES);
145 }
146
147 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
148 {
149         type->total_size -= type->regions[r].size;
150         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
151                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
152         type->cnt--;
153
154         /* Special case for empty arrays */
155         if (type->cnt == 0) {
156                 WARN_ON(type->total_size != 0);
157                 type->cnt = 1;
158                 type->regions[0].base = 0;
159                 type->regions[0].size = 0;
160                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
161         }
162 }
163
164 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
165                                         phys_addr_t *addr)
166 {
167         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
168                 return 0;
169
170         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
171
172         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
173                           memblock.reserved.max);
174 }
175
176 /**
177  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
178  * @type: memblock type of the regions array being doubled
179  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
180  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
181  *
182  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
183  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
184  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
185  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
186  * not overlap.
187  *
188  * RETURNS:
189  * 0 on success, -1 on failure.
190  */
191 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
192                                                 phys_addr_t new_area_start,
193                                                 phys_addr_t new_area_size)
194 {
195         struct memblock_region *new_array, *old_array;
196         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
197         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
198         int use_slab = slab_is_available();
199         int *in_slab;
200
201         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
202          * of memory that aren't suitable for allocation
203          */
204         if (!memblock_can_resize)
205                 return -1;
206
207         /* Calculate new doubled size */
208         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
209         new_size = old_size << 1;
210         /*
211          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
212          *   so we can free them completely later.
213          */
214         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
215         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
216
217         /* Retrieve the slab flag */
218         if (type == &memblock.memory)
219                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
220         else
221                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
222
223         /* Try to find some space for it.
224          *
225          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
226          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
227          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
228          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
229          *
230          * This should however not be an issue for now, as we currently only
231          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
232          * is active for memory hotplug operations
233          */
234         if (use_slab) {
235                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
236                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
237         } else {
238                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
239                 if (type != &memblock.reserved)
240                         new_area_start = new_area_size = 0;
241
242                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
243                                                 memblock.current_limit,
244                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
245                 if (!addr && new_area_size)
246                         addr = memblock_find_in_range(0,
247                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
248                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
249
250                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
251         }
252         if (!addr) {
253                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
254                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
255                 return -1;
256         }
257
258         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
259                         memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr,
260                         (u64)addr + new_size - 1);
261
262         /*
263          * Found space, we now need to move the array over before we add the
264          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
265          * full.
266          */
267         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
268         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
269         old_array = type->regions;
270         type->regions = new_array;
271         type->max <<= 1;
272
273         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
274         if (*in_slab)
275                 kfree(old_array);
276         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
277                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
278                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
279
280         /*
281          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
282          * needn't do it
283          */
284         if (!use_slab)
285                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
286
287         /* Update slab flag */
288         *in_slab = use_slab;
289
290         return 0;
291 }
292
293 /**
294  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
295  * @type: memblock type to scan
296  *
297  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
298  */
299 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
300 {
301         int i = 0;
302
303         /* cnt never goes below 1 */
304         while (i < type->cnt - 1) {
305                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
306                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
307
308                 if (this->base + this->size != next->base ||
309                     memblock_get_region_node(this) !=
310                     memblock_get_region_node(next)) {
311                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
312                         i++;
313                         continue;
314                 }
315
316                 this->size += next->size;
317                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
318                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
319                 type->cnt--;
320         }
321 }
322
323 /**
324  * memblock_insert_region - insert new memblock region
325  * @type: memblock type to insert into
326  * @idx: index for the insertion point
327  * @base: base address of the new region
328  * @size: size of the new region
329  *
330  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
331  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
332  */
333 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
334                                                    int idx, phys_addr_t base,
335                                                    phys_addr_t size, int nid)
336 {
337         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
338
339         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
340         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
341         rgn->base = base;
342         rgn->size = size;
343         memblock_set_region_node(rgn, nid);
344         type->cnt++;
345         type->total_size += size;
346 }
347
348 /**
349  * memblock_add_region - add new memblock region
350  * @type: memblock type to add new region into
351  * @base: base address of the new region
352  * @size: size of the new region
353  * @nid: nid of the new region
354  *
355  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
356  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
357  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
358  * compatible regions are merged) after the addition.
359  *
360  * RETURNS:
361  * 0 on success, -errno on failure.
362  */
363 static int __init_memblock memblock_add_region(struct memblock_type *type,
364                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size, int nid)
365 {
366         bool insert = false;
367         phys_addr_t obase = base;
368         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
369         int i, nr_new;
370
371         if (!size)
372                 return 0;
373
374         /* special case for empty array */
375         if (type->regions[0].size == 0) {
376                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
377                 type->regions[0].base = base;
378                 type->regions[0].size = size;
379                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
380                 type->total_size = size;
381                 return 0;
382         }
383 repeat:
384         /*
385          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
386          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
387          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
388          */
389         base = obase;
390         nr_new = 0;
391
392         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
393                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
394                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
395                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
396
397                 if (rbase >= end)
398                         break;
399                 if (rend <= base)
400                         continue;
401                 /*
402                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
403                  * area, insert that portion.
404                  */
405                 if (rbase > base) {
406                         nr_new++;
407                         if (insert)
408                                 memblock_insert_region(type, i++, base,
409                                                        rbase - base, nid);
410                 }
411                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
412                 base = min(rend, end);
413         }
414
415         /* insert the remaining portion */
416         if (base < end) {
417                 nr_new++;
418                 if (insert)
419                         memblock_insert_region(type, i, base, end - base, nid);
420         }
421
422         /*
423          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
424          * insertions; otherwise, merge and return.
425          */
426         if (!insert) {
427                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
428                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
429                                 return -ENOMEM;
430                 insert = true;
431                 goto repeat;
432         } else {
433                 memblock_merge_regions(type);
434                 return 0;
435         }
436 }
437
438 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
439                                        int nid)
440 {
441         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, nid);
442 }
443
444 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
445 {
446         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES);
447 }
448
449 /**
450  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
451  * @type: memblock type to isolate range for
452  * @base: base of range to isolate
453  * @size: size of range to isolate
454  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
455  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
456  *
457  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
458  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
459  * which may create at most two more regions.  The index of the first
460  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
461  *
462  * RETURNS:
463  * 0 on success, -errno on failure.
464  */
465 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
466                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
467                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
468 {
469         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
470         int i;
471
472         *start_rgn = *end_rgn = 0;
473
474         if (!size)
475                 return 0;
476
477         /* we'll create at most two more regions */
478         while (type->cnt + 2 > type->max)
479                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
480                         return -ENOMEM;
481
482         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
483                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
484                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
485                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
486
487                 if (rbase >= end)
488                         break;
489                 if (rend <= base)
490                         continue;
491
492                 if (rbase < base) {
493                         /*
494                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
495                          * to process the next region - the new top half.
496                          */
497                         rgn->base = base;
498                         rgn->size -= base - rbase;
499                         type->total_size -= base - rbase;
500                         memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
501                                                memblock_get_region_node(rgn));
502                 } else if (rend > end) {
503                         /*
504                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
505                          * current region - the new bottom half.
506                          */
507                         rgn->base = end;
508                         rgn->size -= end - rbase;
509                         type->total_size -= end - rbase;
510                         memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
511                                                memblock_get_region_node(rgn));
512                 } else {
513                         /* @rgn is fully contained, record it */
514                         if (!*end_rgn)
515                                 *start_rgn = i;
516                         *end_rgn = i + 1;
517                 }
518         }
519
520         return 0;
521 }
522
523 static int __init_memblock __memblock_remove(struct memblock_type *type,
524                                              phys_addr_t base, phys_addr_t size)
525 {
526         int start_rgn, end_rgn;
527         int i, ret;
528
529         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
530         if (ret)
531                 return ret;
532
533         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
534                 memblock_remove_region(type, i);
535         return 0;
536 }
537
538 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
539 {
540         return __memblock_remove(&memblock.memory, base, size);
541 }
542
543 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
544 {
545         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
546                      (unsigned long long)base,
547                      (unsigned long long)base + size,
548                      (void *)_RET_IP_);
549
550         return __memblock_remove(&memblock.reserved, base, size);
551 }
552
553 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
554 {
555         struct memblock_type *_rgn = &memblock.reserved;
556
557         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
558                      (unsigned long long)base,
559                      (unsigned long long)base + size,
560                      (void *)_RET_IP_);
561
562         return memblock_add_region(_rgn, base, size, MAX_NUMNODES);
563 }
564
565 /**
566  * __next_free_mem_range - next function for for_each_free_mem_range()
567  * @idx: pointer to u64 loop variable
568  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
569  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
570  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
571  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
572  *
573  * Find the first free area from *@idx which matches @nid, fill the out
574  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
575  * *@idx contains index into memory region and the upper 32bit indexes the
576  * areas before each reserved region.  For example, if reserved regions
577  * look like the following,
578  *
579  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
580  *
581  * The upper 32bit indexes the following regions.
582  *
583  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
584  *
585  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
586  * in lockstep and returns each intersection.
587  */
588 void __init_memblock __next_free_mem_range(u64 *idx, int nid,
589                                            phys_addr_t *out_start,
590                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
591 {
592         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
593         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
594         int mi = *idx & 0xffffffff;
595         int ri = *idx >> 32;
596
597         for ( ; mi < mem->cnt; mi++) {
598                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
599                 phys_addr_t m_start = m->base;
600                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
601
602                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
603                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
604                         continue;
605
606                 /* scan areas before each reservation for intersection */
607                 for ( ; ri < rsv->cnt + 1; ri++) {
608                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
609                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
610                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
611
612                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
613                         if (r_start >= m_end)
614                                 break;
615                         /* if the two regions intersect, we're done */
616                         if (m_start < r_end) {
617                                 if (out_start)
618                                         *out_start = max(m_start, r_start);
619                                 if (out_end)
620                                         *out_end = min(m_end, r_end);
621                                 if (out_nid)
622                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
623                                 /*
624                                  * The region which ends first is advanced
625                                  * for the next iteration.
626                                  */
627                                 if (m_end <= r_end)
628                                         mi++;
629                                 else
630                                         ri++;
631                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
632                                 return;
633                         }
634                 }
635         }
636
637         /* signal end of iteration */
638         *idx = ULLONG_MAX;
639 }
640
641 /**
642  * __next_free_mem_range_rev - next function for for_each_free_mem_range_reverse()
643  * @idx: pointer to u64 loop variable
644  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
645  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
646  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
647  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
648  *
649  * Reverse of __next_free_mem_range().
650  */
651 void __init_memblock __next_free_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
652                                            phys_addr_t *out_start,
653                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
654 {
655         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
656         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
657         int mi = *idx & 0xffffffff;
658         int ri = *idx >> 32;
659
660         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
661                 mi = mem->cnt - 1;
662                 ri = rsv->cnt;
663         }
664
665         for ( ; mi >= 0; mi--) {
666                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
667                 phys_addr_t m_start = m->base;
668                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
669
670                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
671                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
672                         continue;
673
674                 /* scan areas before each reservation for intersection */
675                 for ( ; ri >= 0; ri--) {
676                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
677                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
678                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
679
680                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
681                         if (r_end <= m_start)
682                                 break;
683                         /* if the two regions intersect, we're done */
684                         if (m_end > r_start) {
685                                 if (out_start)
686                                         *out_start = max(m_start, r_start);
687                                 if (out_end)
688                                         *out_end = min(m_end, r_end);
689                                 if (out_nid)
690                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
691
692                                 if (m_start >= r_start)
693                                         mi--;
694                                 else
695                                         ri--;
696                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
697                                 return;
698                         }
699                 }
700         }
701
702         *idx = ULLONG_MAX;
703 }
704
705 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
706 /*
707  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
708  */
709 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
710                                 unsigned long *out_start_pfn,
711                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
712 {
713         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
714         struct memblock_region *r;
715
716         while (++*idx < type->cnt) {
717                 r = &type->regions[*idx];
718
719                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
720                         continue;
721                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
722                         break;
723         }
724         if (*idx >= type->cnt) {
725                 *idx = -1;
726                 return;
727         }
728
729         if (out_start_pfn)
730                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
731         if (out_end_pfn)
732                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
733         if (out_nid)
734                 *out_nid = r->nid;
735 }
736
737 /**
738  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
739  * @base: base of area to set node ID for
740  * @size: size of area to set node ID for
741  * @nid: node ID to set
742  *
743  * Set the nid of memblock memory regions in [@base,@base+@size) to @nid.
744  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
745  *
746  * RETURNS:
747  * 0 on success, -errno on failure.
748  */
749 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
750                                       int nid)
751 {
752         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
753         int start_rgn, end_rgn;
754         int i, ret;
755
756         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
757         if (ret)
758                 return ret;
759
760         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
761                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
762
763         memblock_merge_regions(type);
764         return 0;
765 }
766 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
767
768 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
769                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
770                                         int nid)
771 {
772         phys_addr_t found;
773
774         /* align @size to avoid excessive fragmentation on reserved array */
775         size = round_up(size, align);
776
777         found = memblock_find_in_range_node(0, max_addr, size, align, nid);
778         if (found && !memblock_reserve(found, size))
779                 return found;
780
781         return 0;
782 }
783
784 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
785 {
786         return memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid);
787 }
788
789 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
790 {
791         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, MAX_NUMNODES);
792 }
793
794 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
795 {
796         phys_addr_t alloc;
797
798         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
799
800         if (alloc == 0)
801                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
802                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
803
804         return alloc;
805 }
806
807 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
808 {
809         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
810 }
811
812 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
813 {
814         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
815
816         if (res)
817                 return res;
818         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
819 }
820
821
822 /*
823  * Remaining API functions
824  */
825
826 phys_addr_t __init memblock_phys_mem_size(void)
827 {
828         return memblock.memory.total_size;
829 }
830
831 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
832 {
833         unsigned long pages = 0;
834         struct memblock_region *r;
835         unsigned long start_pfn, end_pfn;
836
837         for_each_memblock(memory, r) {
838                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
839                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
840                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
841                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
842                 pages += end_pfn - start_pfn;
843         }
844
845         return (phys_addr_t)pages << PAGE_SHIFT;
846 }
847
848 /* lowest address */
849 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
850 {
851         return memblock.memory.regions[0].base;
852 }
853
854 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
855 {
856         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
857
858         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
859 }
860
861 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
862 {
863         unsigned long i;
864         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
865
866         if (!limit)
867                 return;
868
869         /* find out max address */
870         for (i = 0; i < memblock.memory.cnt; i++) {
871                 struct memblock_region *r = &memblock.memory.regions[i];
872
873                 if (limit <= r->size) {
874                         max_addr = r->base + limit;
875                         break;
876                 }
877                 limit -= r->size;
878         }
879
880         /* truncate both memory and reserved regions */
881         __memblock_remove(&memblock.memory, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
882         __memblock_remove(&memblock.reserved, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
883 }
884
885 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
886 {
887         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
888
889         do {
890                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
891
892                 if (addr < type->regions[mid].base)
893                         right = mid;
894                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
895                                   type->regions[mid].size))
896                         left = mid + 1;
897                 else
898                         return mid;
899         } while (left < right);
900         return -1;
901 }
902
903 int __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
904 {
905         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
906 }
907
908 int __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
909 {
910         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
911 }
912
913 /**
914  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
915  * @base: base of region to check
916  * @size: size of region to check
917  *
918  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
919  *
920  * RETURNS:
921  * 0 if false, non-zero if true
922  */
923 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
924 {
925         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
926         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
927
928         if (idx == -1)
929                 return 0;
930         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
931                 (memblock.memory.regions[idx].base +
932                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
933 }
934
935 /**
936  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
937  * @base: base of region to check
938  * @size: size of region to check
939  *
940  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
941  *
942  * RETURNS:
943  * 0 if false, non-zero if true
944  */
945 int __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
946 {
947         memblock_cap_size(base, &size);
948         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size) >= 0;
949 }
950
951 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
952 {
953         int i;
954         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
955         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
956
957         for (i = 0; i < mem->cnt; i++) {
958                 orig_start = mem->regions[i].base;
959                 orig_end = mem->regions[i].base + mem->regions[i].size;
960                 start = round_up(orig_start, align);
961                 end = round_down(orig_end, align);
962
963                 if (start == orig_start && end == orig_end)
964                         continue;
965
966                 if (start < end) {
967                         mem->regions[i].base = start;
968                         mem->regions[i].size = end - start;
969                 } else {
970                         memblock_remove_region(mem, i);
971                         i--;
972                 }
973         }
974 }
975
976 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
977 {
978         memblock.current_limit = limit;
979 }
980
981 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
982 {
983         unsigned long long base, size;
984         int i;
985
986         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
987
988         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
989                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
990                 char nid_buf[32] = "";
991
992                 base = rgn->base;
993                 size = rgn->size;
994 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
995                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
996                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
997                                  memblock_get_region_node(rgn));
998 #endif
999                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s\n",
1000                         name, i, base, base + size - 1, size, nid_buf);
1001         }
1002 }
1003
1004 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1005 {
1006         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1007         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
1008                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
1009                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
1010
1011         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
1012         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
1013 }
1014
1015 void __init memblock_allow_resize(void)
1016 {
1017         memblock_can_resize = 1;
1018 }
1019
1020 static int __init early_memblock(char *p)
1021 {
1022         if (p && strstr(p, "debug"))
1023                 memblock_debug = 1;
1024         return 0;
1025 }
1026 early_param("memblock", early_memblock);
1027
1028 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1029
1030 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1031 {
1032         struct memblock_type *type = m->private;
1033         struct memblock_region *reg;
1034         int i;
1035
1036         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1037                 reg = &type->regions[i];
1038                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1039                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
1040                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
1041                                    (unsigned long)reg->base,
1042                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
1043                 else
1044                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
1045                                    (unsigned long long)reg->base,
1046                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
1047
1048         }
1049         return 0;
1050 }
1051
1052 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1053 {
1054         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1055 }
1056
1057 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1058         .open = memblock_debug_open,
1059         .read = seq_read,
1060         .llseek = seq_lseek,
1061         .release = single_release,
1062 };
1063
1064 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1065 {
1066         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1067         if (!root)
1068                 return -ENXIO;
1069         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1070         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1071
1072         return 0;
1073 }
1074 __initcall(memblock_init_debugfs);
1075
1076 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */