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                 new_array = addr ? __va(addr) : 0;
 218         }
 219         if (!addr) {
 220                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
 221                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
 222                 return -1;
 223         }
 224
 225         memblock_dbg("memblock: %s array is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
 226                  memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr, (u64)addr + new_size - 1);
 227
 228         /* Found space, we now need to move the array over before
 229          * we add the reserved region since it may be our reserved
 230          * array itself that is full.
 231          */
 232         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
 233         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
 234         old_array = type->regions;
 235         type->regions = new_array;
 236         type->max <<= 1;
 237
 238         /* If we use SLAB that's it, we are done */
 239         if (use_slab)
 240                 return 0;
 241
 242         /* Add the new reserved region now. Should not fail ! */
 243         BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_size));
 244
 245         /* If the array wasn't our static init one, then free it. We only do
 246          * that before SLAB is available as later on, we don't know whether
 247          * to use kfree or free_bootmem_pages(). Shouldn't be a big deal
 248          * anyways
 249          */
 250         if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
 251             old_array != memblock_reserved_init_regions)
 252                 memblock_free(__pa(old_array), old_size);
 253
 254         return 0;
 255 }
 256
 257 /**
 258  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
 259  * @type: memblock type to scan
 260  *
 261  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
 262  */
 263 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
 264 {
 265         int i = 0;
 266
 267         /* cnt never goes below 1 */
 268         while (i < type->cnt - 1) {
 269                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
 270                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
 271
 272                 if (this->base + this->size != next->base ||
 273                     memblock_get_region_node(this) !=
 274                     memblock_get_region_node(next)) {
 275                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
 276                         i++;
 277                         continue;
 278                 }
 279
 280                 this->size += next->size;
 281                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 1)) * sizeof(*next));
 282                 type->cnt--;
 283         }
 284 }
 285
 286 /**
 287  * memblock_insert_region - insert new memblock region
 288  * @type: memblock type to insert into
 289  * @idx: index for the insertion point
 290  * @base: base address of the new region
 291  * @size: size of the new region
 292  *
 293  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
 294  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
 295  */
 296 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
 297                                                    int idx, phys_addr_t base,
 298                                                    phys_addr_t size, int nid)
 299 {
 300         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
 301
 302         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
 303         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
 304         rgn->base = base;
 305         rgn->size = size;
 306         memblock_set_region_node(rgn, nid);
 307         type->cnt++;
 308         type->total_size += size;
 309 }
 310
 311 /**
 312  * memblock_add_region - add new memblock region
 313  * @type: memblock type to add new region into
 314  * @base: base address of the new region
 315  * @size: size of the new region
 316  * @nid: nid of the new region
 317  *
 318  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
 319  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
 320  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
 321  * compatible regions are merged) after the addition.
 322  *
 323  * RETURNS:
 324  * 0 on success, -errno on failure.
 325  */
 326 static int __init_memblock memblock_add_region(struct memblock_type *type,
 327                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size, int nid)
 328 {
 329         bool insert = false;
 330         phys_addr_t obase = base;
 331         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 332         int i, nr_new;
 333
 334         if (!size)
 335                 return 0;
 336
 337         /* special case for empty array */
 338         if (type->regions[0].size == 0) {
 339                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
 340                 type->regions[0].base = base;
 341                 type->regions[0].size = size;
 342                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
 343                 type->total_size = size;
 344                 return 0;
 345         }
 346 repeat:
 347         /*
 348          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
 349          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
 350          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
 351          */
 352         base = obase;
 353         nr_new = 0;
 354
 355         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 356                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 357                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 358                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 359
 360                 if (rbase >= end)
 361                         break;
 362                 if (rend <= base)
 363                         continue;
 364                 /*
 365                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
 366                  * area, insert that portion.
 367                  */
 368                 if (rbase > base) {
 369                         nr_new++;
 370                         if (insert)
 371                                 memblock_insert_region(type, i++, base,
 372                                                        rbase - base, nid);
 373                 }
 374                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
 375                 base = min(rend, end);
 376         }
 377
 378         /* insert the remaining portion */
 379         if (base < end) {
 380                 nr_new++;
 381                 if (insert)
 382                         memblock_insert_region(type, i, base, end - base, nid);
 383         }
 384
 385         /*
 386          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
 387          * insertions; otherwise, merge and return.
 388          */
 389         if (!insert) {
 390                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
 391                         if (memblock_double_array(type) < 0)
 392                                 return -ENOMEM;
 393                 insert = true;
 394                 goto repeat;
 395         } else {
 396                 memblock_merge_regions(type);
 397                 return 0;
 398         }
 399 }
 400
 401 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 402                                        int nid)
 403 {
 404         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, nid);
 405 }
 406
 407 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 408 {
 409         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES);
 410 }
 411
 412 /**
 413  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
 414  * @type: memblock type to isolate range for
 415  * @base: base of range to isolate
 416  * @size: size of range to isolate
 417  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
 418  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
 419  *
 420  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
 421  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
 422  * which may create at most two more regions.  The index of the first
 423  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
 424  *
 425  * RETURNS:
 426  * 0 on success, -errno on failure.
 427  */
 428 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
 429                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 430                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
 431 {
 432         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 433         int i;
 434
 435         *start_rgn = *end_rgn = 0;
 436
 437         if (!size)
 438                 return 0;
 439
 440         /* we'll create at most two more regions */
 441         while (type->cnt + 2 > type->max)
 442                 if (memblock_double_array(type) < 0)
 443                         return -ENOMEM;
 444
 445         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 446                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 447                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
 448                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 449
 450                 if (rbase >= end)
 451                         break;
 452                 if (rend <= base)
 453                         continue;
 454
 455                 if (rbase < base) {
 456                         /*
 457                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
 458                          * to process the next region - the new top half.
 459                          */
 460                         rgn->base = base;
 461                         rgn->size -= base - rbase;
 462                         type->total_size -= base - rbase;
 463                         memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
 464                                                memblock_get_region_node(rgn));
 465                 } else if (rend > end) {
 466                         /*
 467                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
 468                          * current region - the new bottom half.
 469                          */
 470                         rgn->base = end;
 471                         rgn->size -= end - rbase;
 472                         type->total_size -= end - rbase;
 473                         memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
 474                                                memblock_get_region_node(rgn));
 475                 } else {
 476                         /* @rgn is fully contained, record it */
 477                         if (!*end_rgn)
 478                                 *start_rgn = i;
 479                         *end_rgn = i + 1;
 480                 }
 481         }
 482
 483         return 0;
 484 }
 485
 486 static int __init_memblock __memblock_remove(struct memblock_type *type,
 487                                              phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 488 {
 489         int start_rgn, end_rgn;
 490         int i, ret;
 491
 492         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 493         if (ret)
 494                 return ret;
 495
 496         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
 497                 memblock_remove_region(type, i);
 498         return 0;
 499 }
 500
 501 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 502 {
 503         return __memblock_remove(&memblock.memory, base, size);
 504 }
 505
 506 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 507 {
 508         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 509                      (unsigned long long)base,
 510                      (unsigned long long)base + size,
 511                      (void *)_RET_IP_);
 512
 513         return __memblock_remove(&memblock.reserved, base, size);
 514 }
 515
 516 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 517 {
 518         struct memblock_type *_rgn = &memblock.reserved;
 519
 520         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
 521                      (unsigned long long)base,
 522                      (unsigned long long)base + size,
 523                      (void *)_RET_IP_);
 524
 525         return memblock_add_region(_rgn, base, size, MAX_NUMNODES);
 526 }
 527
 528 /**
 529  * __next_free_mem_range - next function for for_each_free_mem_range()
 530  * @idx: pointer to u64 loop variable
 531  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
 532  * @p_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 533  * @p_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 534  * @p_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 535  *
 536  * Find the first free area from *@idx which matches @nid, fill the out
 537  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
 538  * *@idx contains index into memory region and the upper 32bit indexes the
 539  * areas before each reserved region.  For example, if reserved regions
 540  * look like the following,
 541  *
 542  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
 543  *
 544  * The upper 32bit indexes the following regions.
 545  *
 546  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
 547  *
 548  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
 549  * in lockstep and returns each intersection.
 550  */
 551 void __init_memblock __next_free_mem_range(u64 *idx, int nid,
 552                                            phys_addr_t *out_start,
 553                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 554 {
 555         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
 556         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
 557         int mi = *idx & 0xffffffff;
 558         int ri = *idx >> 32;
 559
 560         for ( ; mi < mem->cnt; mi++) {
 561                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
 562                 phys_addr_t m_start = m->base;
 563                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 564
 565                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 566                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
 567                         continue;
 568
 569                 /* scan areas before each reservation for intersection */
 570                 for ( ; ri < rsv->cnt + 1; ri++) {
 571                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
 572                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 573                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
 574
 575                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
 576                         if (r_start >= m_end)
 577                                 break;
 578                         /* if the two regions intersect, we're done */
 579                         if (m_start < r_end) {
 580                                 if (out_start)
 581                                         *out_start = max(m_start, r_start);
 582                                 if (out_end)
 583                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 584                                 if (out_nid)
 585                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
 586                                 /*
 587                                  * The region which ends first is advanced
 588                                  * for the next iteration.
 589                                  */
 590                                 if (m_end <= r_end)
 591                                         mi++;
 592                                 else
 593                                         ri++;
 594                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
 595                                 return;
 596                         }
 597                 }
 598         }
 599
 600         /* signal end of iteration */
 601         *idx = ULLONG_MAX;
 602 }
 603
 604 /**
 605  * __next_free_mem_range_rev - next function for for_each_free_mem_range_reverse()
 606  * @idx: pointer to u64 loop variable
 607  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
 608  * @p_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
 609  * @p_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
 610  * @p_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
 611  *
 612  * Reverse of __next_free_mem_range().
 613  */
 614 void __init_memblock __next_free_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
 615                                            phys_addr_t *out_start,
 616                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
 617 {
 618         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
 619         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
 620         int mi = *idx & 0xffffffff;
 621         int ri = *idx >> 32;
 622
 623         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
 624                 mi = mem->cnt - 1;
 625                 ri = rsv->cnt;
 626         }
 627
 628         for ( ; mi >= 0; mi--) {
 629                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
 630                 phys_addr_t m_start = m->base;
 631                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
 632
 633                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
 634                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
 635                         continue;
 636
 637                 /* scan areas before each reservation for intersection */
 638                 for ( ; ri >= 0; ri--) {
 639                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
 640                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
 641                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
 642
 643                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
 644                         if (r_end <= m_start)
 645                                 break;
 646                         /* if the two regions intersect, we're done */
 647                         if (m_end > r_start) {
 648                                 if (out_start)
 649                                         *out_start = max(m_start, r_start);
 650                                 if (out_end)
 651                                         *out_end = min(m_end, r_end);
 652                                 if (out_nid)
 653                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
 654
 655                                 if (m_start >= r_start)
 656                                         mi--;
 657                                 else
 658                                         ri--;
 659                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
 660                                 return;
 661                         }
 662                 }
 663         }
 664
 665         *idx = ULLONG_MAX;
 666 }
 667
 668 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 669 /*
 670  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
 671  */
 672 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
 673                                 unsigned long *out_start_pfn,
 674                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
 675 {
 676         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 677         struct memblock_region *r;
 678
 679         while (++*idx < type->cnt) {
 680                 r = &type->regions[*idx];
 681
 682                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
 683                         continue;
 684                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
 685                         break;
 686         }
 687         if (*idx >= type->cnt) {
 688                 *idx = -1;
 689                 return;
 690         }
 691
 692         if (out_start_pfn)
 693                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
 694         if (out_end_pfn)
 695                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
 696         if (out_nid)
 697                 *out_nid = r->nid;
 698 }
 699
 700 /**
 701  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
 702  * @base: base of area to set node ID for
 703  * @size: size of area to set node ID for
 704  * @nid: node ID to set
 705  *
 706  * Set the nid of memblock memory regions in [@base,@base+@size) to @nid.
 707  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
 708  *
 709  * RETURNS:
 710  * 0 on success, -errno on failure.
 711  */
 712 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
 713                                       int nid)
 714 {
 715         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
 716         int start_rgn, end_rgn;
 717         int i, ret;
 718
 719         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
 720         if (ret)
 721                 return ret;
 722
 723         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
 724                 type->regions[i].nid = nid;
 725
 726         memblock_merge_regions(type);
 727         return 0;
 728 }
 729 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
 730
 731 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
 732                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
 733                                         int nid)
 734 {
 735         phys_addr_t found;
 736
 737         /* align @size to avoid excessive fragmentation on reserved array */
 738         size = round_up(size, align);
 739
 740         found = memblock_find_in_range_node(0, max_addr, size, align, nid);
 741         if (found && !memblock_reserve(found, size))
 742                 return found;
 743
 744         return 0;
 745 }
 746
 747 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
 748 {
 749         return memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid);
 750 }
 751
 752 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
 753 {
 754         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, MAX_NUMNODES);
 755 }
 756
 757 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
 758 {
 759         phys_addr_t alloc;
 760
 761         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
 762
 763         if (alloc == 0)
 764                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
 765                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
 766
 767         return alloc;
 768 }
 769
 770 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
 771 {
 772         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
 773 }
 774
 775 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
 776 {
 777         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
 778
 779         if (res)
 780                 return res;
 781         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
 782 }
 783
 784
 785 /*
 786  * Remaining API functions
 787  */
 788
 789 phys_addr_t __init memblock_phys_mem_size(void)
 790 {
 791         return memblock.memory.total_size;
 792 }
 793
 794 /* lowest address */
 795 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
 796 {
 797         return memblock.memory.regions[0].base;
 798 }
 799
 800 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
 801 {
 802         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
 803
 804         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
 805 }
 806
 807 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
 808 {
 809         unsigned long i;
 810         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
 811
 812         if (!limit)
 813                 return;
 814
 815         /* find out max address */
 816         for (i = 0; i < memblock.memory.cnt; i++) {
 817                 struct memblock_region *r = &memblock.memory.regions[i];
 818
 819                 if (limit <= r->size) {
 820                         max_addr = r->base + limit;
 821                         break;
 822                 }
 823                 limit -= r->size;
 824         }
 825
 826         /* truncate both memory and reserved regions */
 827         __memblock_remove(&memblock.memory, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
 828         __memblock_remove(&memblock.reserved, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
 829 }
 830
 831 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
 832 {
 833         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
 834
 835         do {
 836                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
 837
 838                 if (addr < type->regions[mid].base)
 839                         right = mid;
 840                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
 841                                   type->regions[mid].size))
 842                         left = mid + 1;
 843                 else
 844                         return mid;
 845         } while (left < right);
 846         return -1;
 847 }
 848
 849 int __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
 850 {
 851         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
 852 }
 853
 854 int __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
 855 {
 856         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
 857 }
 858
 859 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 860 {
 861         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
 862         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 863
 864         if (idx == -1)
 865                 return 0;
 866         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
 867                 (memblock.memory.regions[idx].base +
 868                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
 869 }
 870
 871 int __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 872 {
 873         memblock_cap_size(base, &size);
 874         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size) >= 0;
 875 }
 876
 877
 878 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
 879 {
 880         memblock.current_limit = limit;
 881 }
 882
 883 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
 884 {
 885         unsigned long long base, size;
 886         int i;
 887
 888         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
 889
 890         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 891                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
 892                 char nid_buf[32] = "";
 893
 894                 base = rgn->base;
 895                 size = rgn->size;
 896 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 897                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
 898                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
 899                                  memblock_get_region_node(rgn));
 900 #endif
 901                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s\n",
 902                         name, i, base, base + size - 1, size, nid_buf);
 903         }
 904 }
 905
 906 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
 907 {
 908         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
 909         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
 910                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
 911                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
 912
 913         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
 914         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
 915 }
 916
 917 void __init memblock_allow_resize(void)
 918 {
 919         memblock_can_resize = 1;
 920 }
 921
 922 static int __init early_memblock(char *p)
 923 {
 924         if (p && strstr(p, "debug"))
 925                 memblock_debug = 1;
 926         return 0;
 927 }
 928 early_param("memblock", early_memblock);
 929
 930 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
 931
 932 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
 933 {
 934         struct memblock_type *type = m->private;
 935         struct memblock_region *reg;
 936         int i;
 937
 938         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
 939                 reg = &type->regions[i];
 940                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
 941                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
 942                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
 943                                    (unsigned long)reg->base,
 944                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
 945                 else
 946                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
 947                                    (unsigned long long)reg->base,
 948                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
 949
 950         }
 951         return 0;
 952 }
 953
 954 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
 955 {
 956         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
 957 }
 958
 959 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
 960         .open = memblock_debug_open,
 961         .read = seq_read,
 962         .llseek = seq_lseek,
 963         .release = single_release,
 964 };
 965
 966 static int __init memblock_init_debugfs(void)
 967 {
 968         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
 969         if (!root)
 970                 return -ENXIO;
 971         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
 972         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
 973
 974         return 0;
 975 }
 976 __initcall(memblock_init_debugfs);
 977
 978 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */