page_alloc: bootmem limit with movablecore_map
[~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         int curr = movablemem_map.nr_map - 1;
105
106         /* pump up @end */
107         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
108                 end = memblock.current_limit;
109
110         /* avoid allocating the first page */
111         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
112         end = max(start, end);
113
114         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, &this_start, &this_end, NULL) {
115                 this_start = clamp(this_start, start, end);
116                 this_end = clamp(this_end, start, end);
117
118 restart:
119                 if (this_end <= this_start || this_end < size)
120                         continue;
121
122                 for (; curr >= 0; curr--) {
123                         if ((movablemem_map.map[curr].start_pfn << PAGE_SHIFT)
124                             < this_end)
125                                 break;
126                 }
127
128                 cand = round_down(this_end - size, align);
129                 if (curr >= 0 &&
130                     cand < movablemem_map.map[curr].end_pfn << PAGE_SHIFT) {
131                         this_end = movablemem_map.map[curr].start_pfn
132                                    << PAGE_SHIFT;
133                         goto restart;
134                 }
135
136                 if (cand >= this_start)
137                         return cand;
138         }
139
140         return 0;
141 }
142
143 /**
144  * memblock_find_in_range - find free area in given range
145  * @start: start of candidate range
146  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
147  * @size: size of free area to find
148  * @align: alignment of free area to find
149  *
150  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
151  *
152  * RETURNS:
153  * Found address on success, %0 on failure.
154  */
155 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
156                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
157                                         phys_addr_t align)
158 {
159         return memblock_find_in_range_node(start, end, size, align,
160                                            MAX_NUMNODES);
161 }
162
163 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
164 {
165         type->total_size -= type->regions[r].size;
166         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
167                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
168         type->cnt--;
169
170         /* Special case for empty arrays */
171         if (type->cnt == 0) {
172                 WARN_ON(type->total_size != 0);
173                 type->cnt = 1;
174                 type->regions[0].base = 0;
175                 type->regions[0].size = 0;
176                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
177         }
178 }
179
180 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
181                                         phys_addr_t *addr)
182 {
183         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
184                 return 0;
185
186         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
187
188         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
189                           memblock.reserved.max);
190 }
191
192 /**
193  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
194  * @type: memblock type of the regions array being doubled
195  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
196  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
197  *
198  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
199  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
200  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
201  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
202  * not overlap.
203  *
204  * RETURNS:
205  * 0 on success, -1 on failure.
206  */
207 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
208                                                 phys_addr_t new_area_start,
209                                                 phys_addr_t new_area_size)
210 {
211         struct memblock_region *new_array, *old_array;
212         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
213         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
214         int use_slab = slab_is_available();
215         int *in_slab;
216
217         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
218          * of memory that aren't suitable for allocation
219          */
220         if (!memblock_can_resize)
221                 return -1;
222
223         /* Calculate new doubled size */
224         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
225         new_size = old_size << 1;
226         /*
227          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
228          *   so we can free them completely later.
229          */
230         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
231         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
232
233         /* Retrieve the slab flag */
234         if (type == &memblock.memory)
235                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
236         else
237                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
238
239         /* Try to find some space for it.
240          *
241          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
242          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
243          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
244          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
245          *
246          * This should however not be an issue for now, as we currently only
247          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
248          * is active for memory hotplug operations
249          */
250         if (use_slab) {
251                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
252                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
253         } else {
254                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
255                 if (type != &memblock.reserved)
256                         new_area_start = new_area_size = 0;
257
258                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
259                                                 memblock.current_limit,
260                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
261                 if (!addr && new_area_size)
262                         addr = memblock_find_in_range(0,
263                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
264                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
265
266                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
267         }
268         if (!addr) {
269                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
270                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
271                 return -1;
272         }
273
274         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
275                         memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr,
276                         (u64)addr + new_size - 1);
277
278         /*
279          * Found space, we now need to move the array over before we add the
280          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
281          * full.
282          */
283         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
284         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
285         old_array = type->regions;
286         type->regions = new_array;
287         type->max <<= 1;
288
289         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
290         if (*in_slab)
291                 kfree(old_array);
292         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
293                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
294                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
295
296         /*
297          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
298          * needn't do it
299          */
300         if (!use_slab)
301                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
302
303         /* Update slab flag */
304         *in_slab = use_slab;
305
306         return 0;
307 }
308
309 /**
310  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
311  * @type: memblock type to scan
312  *
313  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
314  */
315 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
316 {
317         int i = 0;
318
319         /* cnt never goes below 1 */
320         while (i < type->cnt - 1) {
321                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
322                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
323
324                 if (this->base + this->size != next->base ||
325                     memblock_get_region_node(this) !=
326                     memblock_get_region_node(next)) {
327                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
328                         i++;
329                         continue;
330                 }
331
332                 this->size += next->size;
333                 /* move forward from next + 1, index of which is i + 2 */
334                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 2)) * sizeof(*next));
335                 type->cnt--;
336         }
337 }
338
339 /**
340  * memblock_insert_region - insert new memblock region
341  * @type: memblock type to insert into
342  * @idx: index for the insertion point
343  * @base: base address of the new region
344  * @size: size of the new region
345  *
346  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
347  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
348  */
349 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
350                                                    int idx, phys_addr_t base,
351                                                    phys_addr_t size, int nid)
352 {
353         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
354
355         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
356         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
357         rgn->base = base;
358         rgn->size = size;
359         memblock_set_region_node(rgn, nid);
360         type->cnt++;
361         type->total_size += size;
362 }
363
364 /**
365  * memblock_add_region - add new memblock region
366  * @type: memblock type to add new region into
367  * @base: base address of the new region
368  * @size: size of the new region
369  * @nid: nid of the new region
370  *
371  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
372  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
373  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
374  * compatible regions are merged) after the addition.
375  *
376  * RETURNS:
377  * 0 on success, -errno on failure.
378  */
379 static int __init_memblock memblock_add_region(struct memblock_type *type,
380                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size, int nid)
381 {
382         bool insert = false;
383         phys_addr_t obase = base;
384         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
385         int i, nr_new;
386
387         if (!size)
388                 return 0;
389
390         /* special case for empty array */
391         if (type->regions[0].size == 0) {
392                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
393                 type->regions[0].base = base;
394                 type->regions[0].size = size;
395                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
396                 type->total_size = size;
397                 return 0;
398         }
399 repeat:
400         /*
401          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
402          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
403          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
404          */
405         base = obase;
406         nr_new = 0;
407
408         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
409                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
410                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
411                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
412
413                 if (rbase >= end)
414                         break;
415                 if (rend <= base)
416                         continue;
417                 /*
418                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
419                  * area, insert that portion.
420                  */
421                 if (rbase > base) {
422                         nr_new++;
423                         if (insert)
424                                 memblock_insert_region(type, i++, base,
425                                                        rbase - base, nid);
426                 }
427                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
428                 base = min(rend, end);
429         }
430
431         /* insert the remaining portion */
432         if (base < end) {
433                 nr_new++;
434                 if (insert)
435                         memblock_insert_region(type, i, base, end - base, nid);
436         }
437
438         /*
439          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
440          * insertions; otherwise, merge and return.
441          */
442         if (!insert) {
443                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
444                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
445                                 return -ENOMEM;
446                 insert = true;
447                 goto repeat;
448         } else {
449                 memblock_merge_regions(type);
450                 return 0;
451         }
452 }
453
454 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
455                                        int nid)
456 {
457         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, nid);
458 }
459
460 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
461 {
462         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES);
463 }
464
465 /**
466  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
467  * @type: memblock type to isolate range for
468  * @base: base of range to isolate
469  * @size: size of range to isolate
470  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
471  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
472  *
473  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
474  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
475  * which may create at most two more regions.  The index of the first
476  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
477  *
478  * RETURNS:
479  * 0 on success, -errno on failure.
480  */
481 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
482                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
483                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
484 {
485         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
486         int i;
487
488         *start_rgn = *end_rgn = 0;
489
490         if (!size)
491                 return 0;
492
493         /* we'll create at most two more regions */
494         while (type->cnt + 2 > type->max)
495                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
496                         return -ENOMEM;
497
498         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
499                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
500                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
501                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
502
503                 if (rbase >= end)
504                         break;
505                 if (rend <= base)
506                         continue;
507
508                 if (rbase < base) {
509                         /*
510                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
511                          * to process the next region - the new top half.
512                          */
513                         rgn->base = base;
514                         rgn->size -= base - rbase;
515                         type->total_size -= base - rbase;
516                         memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
517                                                memblock_get_region_node(rgn));
518                 } else if (rend > end) {
519                         /*
520                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
521                          * current region - the new bottom half.
522                          */
523                         rgn->base = end;
524                         rgn->size -= end - rbase;
525                         type->total_size -= end - rbase;
526                         memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
527                                                memblock_get_region_node(rgn));
528                 } else {
529                         /* @rgn is fully contained, record it */
530                         if (!*end_rgn)
531                                 *start_rgn = i;
532                         *end_rgn = i + 1;
533                 }
534         }
535
536         return 0;
537 }
538
539 static int __init_memblock __memblock_remove(struct memblock_type *type,
540                                              phys_addr_t base, phys_addr_t size)
541 {
542         int start_rgn, end_rgn;
543         int i, ret;
544
545         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
546         if (ret)
547                 return ret;
548
549         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
550                 memblock_remove_region(type, i);
551         return 0;
552 }
553
554 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
555 {
556         return __memblock_remove(&memblock.memory, base, size);
557 }
558
559 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
560 {
561         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
562                      (unsigned long long)base,
563                      (unsigned long long)base + size,
564                      (void *)_RET_IP_);
565
566         return __memblock_remove(&memblock.reserved, base, size);
567 }
568
569 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
570 {
571         struct memblock_type *_rgn = &memblock.reserved;
572
573         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
574                      (unsigned long long)base,
575                      (unsigned long long)base + size,
576                      (void *)_RET_IP_);
577
578         return memblock_add_region(_rgn, base, size, MAX_NUMNODES);
579 }
580
581 /**
582  * __next_free_mem_range - next function for for_each_free_mem_range()
583  * @idx: pointer to u64 loop variable
584  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
585  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
586  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
587  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
588  *
589  * Find the first free area from *@idx which matches @nid, fill the out
590  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
591  * *@idx contains index into memory region and the upper 32bit indexes the
592  * areas before each reserved region.  For example, if reserved regions
593  * look like the following,
594  *
595  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
596  *
597  * The upper 32bit indexes the following regions.
598  *
599  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
600  *
601  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
602  * in lockstep and returns each intersection.
603  */
604 void __init_memblock __next_free_mem_range(u64 *idx, int nid,
605                                            phys_addr_t *out_start,
606                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
607 {
608         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
609         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
610         int mi = *idx & 0xffffffff;
611         int ri = *idx >> 32;
612
613         for ( ; mi < mem->cnt; mi++) {
614                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
615                 phys_addr_t m_start = m->base;
616                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
617
618                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
619                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
620                         continue;
621
622                 /* scan areas before each reservation for intersection */
623                 for ( ; ri < rsv->cnt + 1; ri++) {
624                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
625                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
626                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
627
628                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
629                         if (r_start >= m_end)
630                                 break;
631                         /* if the two regions intersect, we're done */
632                         if (m_start < r_end) {
633                                 if (out_start)
634                                         *out_start = max(m_start, r_start);
635                                 if (out_end)
636                                         *out_end = min(m_end, r_end);
637                                 if (out_nid)
638                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
639                                 /*
640                                  * The region which ends first is advanced
641                                  * for the next iteration.
642                                  */
643                                 if (m_end <= r_end)
644                                         mi++;
645                                 else
646                                         ri++;
647                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
648                                 return;
649                         }
650                 }
651         }
652
653         /* signal end of iteration */
654         *idx = ULLONG_MAX;
655 }
656
657 /**
658  * __next_free_mem_range_rev - next function for for_each_free_mem_range_reverse()
659  * @idx: pointer to u64 loop variable
660  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
661  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
662  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
663  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
664  *
665  * Reverse of __next_free_mem_range().
666  */
667 void __init_memblock __next_free_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
668                                            phys_addr_t *out_start,
669                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
670 {
671         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
672         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
673         int mi = *idx & 0xffffffff;
674         int ri = *idx >> 32;
675
676         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
677                 mi = mem->cnt - 1;
678                 ri = rsv->cnt;
679         }
680
681         for ( ; mi >= 0; mi--) {
682                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
683                 phys_addr_t m_start = m->base;
684                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
685
686                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
687                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
688                         continue;
689
690                 /* scan areas before each reservation for intersection */
691                 for ( ; ri >= 0; ri--) {
692                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
693                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
694                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
695
696                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
697                         if (r_end <= m_start)
698                                 break;
699                         /* if the two regions intersect, we're done */
700                         if (m_end > r_start) {
701                                 if (out_start)
702                                         *out_start = max(m_start, r_start);
703                                 if (out_end)
704                                         *out_end = min(m_end, r_end);
705                                 if (out_nid)
706                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
707
708                                 if (m_start >= r_start)
709                                         mi--;
710                                 else
711                                         ri--;
712                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
713                                 return;
714                         }
715                 }
716         }
717
718         *idx = ULLONG_MAX;
719 }
720
721 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
722 /*
723  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
724  */
725 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
726                                 unsigned long *out_start_pfn,
727                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
728 {
729         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
730         struct memblock_region *r;
731
732         while (++*idx < type->cnt) {
733                 r = &type->regions[*idx];
734
735                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
736                         continue;
737                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
738                         break;
739         }
740         if (*idx >= type->cnt) {
741                 *idx = -1;
742                 return;
743         }
744
745         if (out_start_pfn)
746                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
747         if (out_end_pfn)
748                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
749         if (out_nid)
750                 *out_nid = r->nid;
751 }
752
753 /**
754  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
755  * @base: base of area to set node ID for
756  * @size: size of area to set node ID for
757  * @nid: node ID to set
758  *
759  * Set the nid of memblock memory regions in [@base,@base+@size) to @nid.
760  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
761  *
762  * RETURNS:
763  * 0 on success, -errno on failure.
764  */
765 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
766                                       int nid)
767 {
768         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
769         int start_rgn, end_rgn;
770         int i, ret;
771
772         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
773         if (ret)
774                 return ret;
775
776         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
777                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
778
779         memblock_merge_regions(type);
780         return 0;
781 }
782 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
783
784 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
785                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
786                                         int nid)
787 {
788         phys_addr_t found;
789
790         /* align @size to avoid excessive fragmentation on reserved array */
791         size = round_up(size, align);
792
793         found = memblock_find_in_range_node(0, max_addr, size, align, nid);
794         if (found && !memblock_reserve(found, size))
795                 return found;
796
797         return 0;
798 }
799
800 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
801 {
802         return memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid);
803 }
804
805 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
806 {
807         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, MAX_NUMNODES);
808 }
809
810 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
811 {
812         phys_addr_t alloc;
813
814         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
815
816         if (alloc == 0)
817                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
818                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
819
820         return alloc;
821 }
822
823 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
824 {
825         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
826 }
827
828 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
829 {
830         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
831
832         if (res)
833                 return res;
834         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
835 }
836
837
838 /*
839  * Remaining API functions
840  */
841
842 phys_addr_t __init memblock_phys_mem_size(void)
843 {
844         return memblock.memory.total_size;
845 }
846
847 phys_addr_t __init memblock_mem_size(unsigned long limit_pfn)
848 {
849         unsigned long pages = 0;
850         struct memblock_region *r;
851         unsigned long start_pfn, end_pfn;
852
853         for_each_memblock(memory, r) {
854                 start_pfn = memblock_region_memory_base_pfn(r);
855                 end_pfn = memblock_region_memory_end_pfn(r);
856                 start_pfn = min_t(unsigned long, start_pfn, limit_pfn);
857                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn, limit_pfn);
858                 pages += end_pfn - start_pfn;
859         }
860
861         return (phys_addr_t)pages << PAGE_SHIFT;
862 }
863
864 /* lowest address */
865 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
866 {
867         return memblock.memory.regions[0].base;
868 }
869
870 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
871 {
872         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
873
874         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
875 }
876
877 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
878 {
879         unsigned long i;
880         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
881
882         if (!limit)
883                 return;
884
885         /* find out max address */
886         for (i = 0; i < memblock.memory.cnt; i++) {
887                 struct memblock_region *r = &memblock.memory.regions[i];
888
889                 if (limit <= r->size) {
890                         max_addr = r->base + limit;
891                         break;
892                 }
893                 limit -= r->size;
894         }
895
896         /* truncate both memory and reserved regions */
897         __memblock_remove(&memblock.memory, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
898         __memblock_remove(&memblock.reserved, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
899 }
900
901 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
902 {
903         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
904
905         do {
906                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
907
908                 if (addr < type->regions[mid].base)
909                         right = mid;
910                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
911                                   type->regions[mid].size))
912                         left = mid + 1;
913                 else
914                         return mid;
915         } while (left < right);
916         return -1;
917 }
918
919 int __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
920 {
921         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
922 }
923
924 int __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
925 {
926         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
927 }
928
929 /**
930  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
931  * @base: base of region to check
932  * @size: size of region to check
933  *
934  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
935  *
936  * RETURNS:
937  * 0 if false, non-zero if true
938  */
939 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
940 {
941         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
942         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
943
944         if (idx == -1)
945                 return 0;
946         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
947                 (memblock.memory.regions[idx].base +
948                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
949 }
950
951 /**
952  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
953  * @base: base of region to check
954  * @size: size of region to check
955  *
956  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
957  *
958  * RETURNS:
959  * 0 if false, non-zero if true
960  */
961 int __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
962 {
963         memblock_cap_size(base, &size);
964         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size) >= 0;
965 }
966
967 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
968 {
969         int i;
970         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
971         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
972
973         for (i = 0; i < mem->cnt; i++) {
974                 orig_start = mem->regions[i].base;
975                 orig_end = mem->regions[i].base + mem->regions[i].size;
976                 start = round_up(orig_start, align);
977                 end = round_down(orig_end, align);
978
979                 if (start == orig_start && end == orig_end)
980                         continue;
981
982                 if (start < end) {
983                         mem->regions[i].base = start;
984                         mem->regions[i].size = end - start;
985                 } else {
986                         memblock_remove_region(mem, i);
987                         i--;
988                 }
989         }
990 }
991
992 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
993 {
994         memblock.current_limit = limit;
995 }
996
997 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
998 {
999         unsigned long long base, size;
1000         int i;
1001
1002         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
1003
1004         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1005                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
1006                 char nid_buf[32] = "";
1007
1008                 base = rgn->base;
1009                 size = rgn->size;
1010 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1011                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
1012                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
1013                                  memblock_get_region_node(rgn));
1014 #endif
1015                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s\n",
1016                         name, i, base, base + size - 1, size, nid_buf);
1017         }
1018 }
1019
1020 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
1021 {
1022         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
1023         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
1024                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
1025                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
1026
1027         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
1028         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
1029 }
1030
1031 void __init memblock_allow_resize(void)
1032 {
1033         memblock_can_resize = 1;
1034 }
1035
1036 static int __init early_memblock(char *p)
1037 {
1038         if (p && strstr(p, "debug"))
1039                 memblock_debug = 1;
1040         return 0;
1041 }
1042 early_param("memblock", early_memblock);
1043
1044 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1045
1046 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1047 {
1048         struct memblock_type *type = m->private;
1049         struct memblock_region *reg;
1050         int i;
1051
1052         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1053                 reg = &type->regions[i];
1054                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1055                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
1056                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
1057                                    (unsigned long)reg->base,
1058                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
1059                 else
1060                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
1061                                    (unsigned long long)reg->base,
1062                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
1063
1064         }
1065         return 0;
1066 }
1067
1068 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1069 {
1070         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1071 }
1072
1073 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1074         .open = memblock_debug_open,
1075         .read = seq_read,
1076         .llseek = seq_lseek,
1077         .release = single_release,
1078 };
1079
1080 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1081 {
1082         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1083         if (!root)
1084                 return -ENXIO;
1085         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1086         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1087
1088         return 0;
1089 }
1090 __initcall(memblock_init_debugfs);
1091
1092 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */