mm: make swapin readahead skip over holes
[linux-2.6.git] / mm / memblock.c
1 /*
2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
3  *
4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
6  *
7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
11  */
12
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/poison.h>
18 #include <linux/pfn.h>
19 #include <linux/debugfs.h>
20 #include <linux/seq_file.h>
21 #include <linux/memblock.h>
22
23 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
24 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
25
26 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
27         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
28         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
29         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
30
31         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
32         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
33         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
34
35         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
36 };
37
38 int memblock_debug __initdata_memblock;
39 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
40
41 /* inline so we don't get a warning when pr_debug is compiled out */
42 static inline const char *memblock_type_name(struct memblock_type *type)
43 {
44         if (type == &memblock.memory)
45                 return "memory";
46         else if (type == &memblock.reserved)
47                 return "reserved";
48         else
49                 return "unknown";
50 }
51
52 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
53 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
54 {
55         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
56 }
57
58 /*
59  * Address comparison utilities
60  */
61 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
62                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
63 {
64         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
65 }
66
67 static long __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
68                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
69 {
70         unsigned long i;
71
72         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
73                 phys_addr_t rgnbase = type->regions[i].base;
74                 phys_addr_t rgnsize = type->regions[i].size;
75                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, rgnbase, rgnsize))
76                         break;
77         }
78
79         return (i < type->cnt) ? i : -1;
80 }
81
82 /**
83  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
84  * @start: start of candidate range
85  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
86  * @size: size of free area to find
87  * @align: alignment of free area to find
88  * @nid: nid of the free area to find, %MAX_NUMNODES for any node
89  *
90  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
91  *
92  * RETURNS:
93  * Found address on success, %0 on failure.
94  */
95 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t start,
96                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
97                                         phys_addr_t align, int nid)
98 {
99         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
100         u64 i;
101
102         /* pump up @end */
103         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
104                 end = memblock.current_limit;
105
106         /* avoid allocating the first page */
107         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
108         end = max(start, end);
109
110         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, &this_start, &this_end, NULL) {
111                 this_start = clamp(this_start, start, end);
112                 this_end = clamp(this_end, start, end);
113
114                 if (this_end < size)
115                         continue;
116
117                 cand = round_down(this_end - size, align);
118                 if (cand >= this_start)
119                         return cand;
120         }
121         return 0;
122 }
123
124 /**
125  * memblock_find_in_range - find free area in given range
126  * @start: start of candidate range
127  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
128  * @size: size of free area to find
129  * @align: alignment of free area to find
130  *
131  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
132  *
133  * RETURNS:
134  * Found address on success, %0 on failure.
135  */
136 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
137                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
138                                         phys_addr_t align)
139 {
140         return memblock_find_in_range_node(start, end, size, align,
141                                            MAX_NUMNODES);
142 }
143
144 /*
145  * Free memblock.reserved.regions
146  */
147 int __init_memblock memblock_free_reserved_regions(void)
148 {
149         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
150                 return 0;
151
152         return memblock_free(__pa(memblock.reserved.regions),
153                  sizeof(struct memblock_region) * memblock.reserved.max);
154 }
155
156 /*
157  * Reserve memblock.reserved.regions
158  */
159 int __init_memblock memblock_reserve_reserved_regions(void)
160 {
161         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
162                 return 0;
163
164         return memblock_reserve(__pa(memblock.reserved.regions),
165                  sizeof(struct memblock_region) * memblock.reserved.max);
166 }
167
168 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
169 {
170         type->total_size -= type->regions[r].size;
171         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
172                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
173         type->cnt--;
174
175         /* Special case for empty arrays */
176         if (type->cnt == 0) {
177                 WARN_ON(type->total_size != 0);
178                 type->cnt = 1;
179                 type->regions[0].base = 0;
180                 type->regions[0].size = 0;
181                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
182         }
183 }
184
185 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type)
186 {
187         struct memblock_region *new_array, *old_array;
188         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
189         int use_slab = slab_is_available();
190
191         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
192          * of memory that aren't suitable for allocation
193          */
194         if (!memblock_can_resize)
195                 return -1;
196
197         /* Calculate new doubled size */
198         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
199         new_size = old_size << 1;
200
201         /* Try to find some space for it.
202          *
203          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
204          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to use
205          * when bootmem is currently active (unless bootmem itself is implemented
206          * on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
207          *
208          * This should however not be an issue for now, as we currently only
209          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab is
210          * active for memory hotplug operations
211          */
212         if (use_slab) {
213                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
214                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
215         } else
216                 addr = memblock_find_in_range(0, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, new_size, sizeof(phys_addr_t));
217         if (!addr) {
218                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
219                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
220                 return -1;
221         }
222         new_array = __va(addr);
223
224         memblock_dbg("memblock: %s array is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
225                  memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr, (u64)addr + new_size - 1);
226
227         /* Found space, we now need to move the array over before
228          * we add the reserved region since it may be our reserved
229          * array itself that is full.
230          */
231         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
232         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
233         old_array = type->regions;
234         type->regions = new_array;
235         type->max <<= 1;
236
237         /* If we use SLAB that's it, we are done */
238         if (use_slab)
239                 return 0;
240
241         /* Add the new reserved region now. Should not fail ! */
242         BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_size));
243
244         /* If the array wasn't our static init one, then free it. We only do
245          * that before SLAB is available as later on, we don't know whether
246          * to use kfree or free_bootmem_pages(). Shouldn't be a big deal
247          * anyways
248          */
249         if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
250             old_array != memblock_reserved_init_regions)
251                 memblock_free(__pa(old_array), old_size);
252
253         return 0;
254 }
255
256 /**
257  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
258  * @type: memblock type to scan
259  *
260  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
261  */
262 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
263 {
264         int i = 0;
265
266         /* cnt never goes below 1 */
267         while (i < type->cnt - 1) {
268                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
269                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
270
271                 if (this->base + this->size != next->base ||
272                     memblock_get_region_node(this) !=
273                     memblock_get_region_node(next)) {
274                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
275                         i++;
276                         continue;
277                 }
278
279                 this->size += next->size;
280                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 1)) * sizeof(*next));
281                 type->cnt--;
282         }
283 }
284
285 /**
286  * memblock_insert_region - insert new memblock region
287  * @type: memblock type to insert into
288  * @idx: index for the insertion point
289  * @base: base address of the new region
290  * @size: size of the new region
291  *
292  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
293  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
294  */
295 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
296                                                    int idx, phys_addr_t base,
297                                                    phys_addr_t size, int nid)
298 {
299         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
300
301         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
302         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
303         rgn->base = base;
304         rgn->size = size;
305         memblock_set_region_node(rgn, nid);
306         type->cnt++;
307         type->total_size += size;
308 }
309
310 /**
311  * memblock_add_region - add new memblock region
312  * @type: memblock type to add new region into
313  * @base: base address of the new region
314  * @size: size of the new region
315  * @nid: nid of the new region
316  *
317  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
318  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
319  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
320  * compatible regions are merged) after the addition.
321  *
322  * RETURNS:
323  * 0 on success, -errno on failure.
324  */
325 static int __init_memblock memblock_add_region(struct memblock_type *type,
326                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size, int nid)
327 {
328         bool insert = false;
329         phys_addr_t obase = base;
330         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
331         int i, nr_new;
332
333         /* special case for empty array */
334         if (type->regions[0].size == 0) {
335                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
336                 type->regions[0].base = base;
337                 type->regions[0].size = size;
338                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
339                 type->total_size = size;
340                 return 0;
341         }
342 repeat:
343         /*
344          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
345          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
346          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
347          */
348         base = obase;
349         nr_new = 0;
350
351         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
352                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
353                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
354                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
355
356                 if (rbase >= end)
357                         break;
358                 if (rend <= base)
359                         continue;
360                 /*
361                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
362                  * area, insert that portion.
363                  */
364                 if (rbase > base) {
365                         nr_new++;
366                         if (insert)
367                                 memblock_insert_region(type, i++, base,
368                                                        rbase - base, nid);
369                 }
370                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
371                 base = min(rend, end);
372         }
373
374         /* insert the remaining portion */
375         if (base < end) {
376                 nr_new++;
377                 if (insert)
378                         memblock_insert_region(type, i, base, end - base, nid);
379         }
380
381         /*
382          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
383          * insertions; otherwise, merge and return.
384          */
385         if (!insert) {
386                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
387                         if (memblock_double_array(type) < 0)
388                                 return -ENOMEM;
389                 insert = true;
390                 goto repeat;
391         } else {
392                 memblock_merge_regions(type);
393                 return 0;
394         }
395 }
396
397 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
398                                        int nid)
399 {
400         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, nid);
401 }
402
403 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
404 {
405         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES);
406 }
407
408 /**
409  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
410  * @type: memblock type to isolate range for
411  * @base: base of range to isolate
412  * @size: size of range to isolate
413  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
414  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
415  *
416  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
417  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
418  * which may create at most two more regions.  The index of the first
419  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
420  *
421  * RETURNS:
422  * 0 on success, -errno on failure.
423  */
424 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
425                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
426                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
427 {
428         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
429         int i;
430
431         *start_rgn = *end_rgn = 0;
432
433         /* we'll create at most two more regions */
434         while (type->cnt + 2 > type->max)
435                 if (memblock_double_array(type) < 0)
436                         return -ENOMEM;
437
438         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
439                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
440                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
441                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
442
443                 if (rbase >= end)
444                         break;
445                 if (rend <= base)
446                         continue;
447
448                 if (rbase < base) {
449                         /*
450                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
451                          * to process the next region - the new top half.
452                          */
453                         rgn->base = base;
454                         rgn->size -= base - rbase;
455                         type->total_size -= base - rbase;
456                         memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
457                                                memblock_get_region_node(rgn));
458                 } else if (rend > end) {
459                         /*
460                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
461                          * current region - the new bottom half.
462                          */
463                         rgn->base = end;
464                         rgn->size -= end - rbase;
465                         type->total_size -= end - rbase;
466                         memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
467                                                memblock_get_region_node(rgn));
468                 } else {
469                         /* @rgn is fully contained, record it */
470                         if (!*end_rgn)
471                                 *start_rgn = i;
472                         *end_rgn = i + 1;
473                 }
474         }
475
476         return 0;
477 }
478
479 static int __init_memblock __memblock_remove(struct memblock_type *type,
480                                              phys_addr_t base, phys_addr_t size)
481 {
482         int start_rgn, end_rgn;
483         int i, ret;
484
485         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
486         if (ret)
487                 return ret;
488
489         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
490                 memblock_remove_region(type, i);
491         return 0;
492 }
493
494 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
495 {
496         return __memblock_remove(&memblock.memory, base, size);
497 }
498
499 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
500 {
501         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
502                      (unsigned long long)base,
503                      (unsigned long long)base + size,
504                      (void *)_RET_IP_);
505
506         return __memblock_remove(&memblock.reserved, base, size);
507 }
508
509 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
510 {
511         struct memblock_type *_rgn = &memblock.reserved;
512
513         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
514                      (unsigned long long)base,
515                      (unsigned long long)base + size,
516                      (void *)_RET_IP_);
517         BUG_ON(0 == size);
518
519         return memblock_add_region(_rgn, base, size, MAX_NUMNODES);
520 }
521
522 /**
523  * __next_free_mem_range - next function for for_each_free_mem_range()
524  * @idx: pointer to u64 loop variable
525  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
526  * @p_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
527  * @p_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
528  * @p_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
529  *
530  * Find the first free area from *@idx which matches @nid, fill the out
531  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
532  * *@idx contains index into memory region and the upper 32bit indexes the
533  * areas before each reserved region.  For example, if reserved regions
534  * look like the following,
535  *
536  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
537  *
538  * The upper 32bit indexes the following regions.
539  *
540  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
541  *
542  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
543  * in lockstep and returns each intersection.
544  */
545 void __init_memblock __next_free_mem_range(u64 *idx, int nid,
546                                            phys_addr_t *out_start,
547                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
548 {
549         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
550         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
551         int mi = *idx & 0xffffffff;
552         int ri = *idx >> 32;
553
554         for ( ; mi < mem->cnt; mi++) {
555                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
556                 phys_addr_t m_start = m->base;
557                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
558
559                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
560                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
561                         continue;
562
563                 /* scan areas before each reservation for intersection */
564                 for ( ; ri < rsv->cnt + 1; ri++) {
565                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
566                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
567                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
568
569                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
570                         if (r_start >= m_end)
571                                 break;
572                         /* if the two regions intersect, we're done */
573                         if (m_start < r_end) {
574                                 if (out_start)
575                                         *out_start = max(m_start, r_start);
576                                 if (out_end)
577                                         *out_end = min(m_end, r_end);
578                                 if (out_nid)
579                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
580                                 /*
581                                  * The region which ends first is advanced
582                                  * for the next iteration.
583                                  */
584                                 if (m_end <= r_end)
585                                         mi++;
586                                 else
587                                         ri++;
588                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
589                                 return;
590                         }
591                 }
592         }
593
594         /* signal end of iteration */
595         *idx = ULLONG_MAX;
596 }
597
598 /**
599  * __next_free_mem_range_rev - next function for for_each_free_mem_range_reverse()
600  * @idx: pointer to u64 loop variable
601  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
602  * @p_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
603  * @p_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
604  * @p_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
605  *
606  * Reverse of __next_free_mem_range().
607  */
608 void __init_memblock __next_free_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
609                                            phys_addr_t *out_start,
610                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
611 {
612         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
613         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
614         int mi = *idx & 0xffffffff;
615         int ri = *idx >> 32;
616
617         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
618                 mi = mem->cnt - 1;
619                 ri = rsv->cnt;
620         }
621
622         for ( ; mi >= 0; mi--) {
623                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
624                 phys_addr_t m_start = m->base;
625                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
626
627                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
628                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
629                         continue;
630
631                 /* scan areas before each reservation for intersection */
632                 for ( ; ri >= 0; ri--) {
633                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
634                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
635                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
636
637                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
638                         if (r_end <= m_start)
639                                 break;
640                         /* if the two regions intersect, we're done */
641                         if (m_end > r_start) {
642                                 if (out_start)
643                                         *out_start = max(m_start, r_start);
644                                 if (out_end)
645                                         *out_end = min(m_end, r_end);
646                                 if (out_nid)
647                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
648
649                                 if (m_start >= r_start)
650                                         mi--;
651                                 else
652                                         ri--;
653                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
654                                 return;
655                         }
656                 }
657         }
658
659         *idx = ULLONG_MAX;
660 }
661
662 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
663 /*
664  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
665  */
666 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
667                                 unsigned long *out_start_pfn,
668                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
669 {
670         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
671         struct memblock_region *r;
672
673         while (++*idx < type->cnt) {
674                 r = &type->regions[*idx];
675
676                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
677                         continue;
678                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
679                         break;
680         }
681         if (*idx >= type->cnt) {
682                 *idx = -1;
683                 return;
684         }
685
686         if (out_start_pfn)
687                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
688         if (out_end_pfn)
689                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
690         if (out_nid)
691                 *out_nid = r->nid;
692 }
693
694 /**
695  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
696  * @base: base of area to set node ID for
697  * @size: size of area to set node ID for
698  * @nid: node ID to set
699  *
700  * Set the nid of memblock memory regions in [@base,@base+@size) to @nid.
701  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
702  *
703  * RETURNS:
704  * 0 on success, -errno on failure.
705  */
706 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
707                                       int nid)
708 {
709         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
710         int start_rgn, end_rgn;
711         int i, ret;
712
713         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
714         if (ret)
715                 return ret;
716
717         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
718                 type->regions[i].nid = nid;
719
720         memblock_merge_regions(type);
721         return 0;
722 }
723 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
724
725 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
726                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
727                                         int nid)
728 {
729         phys_addr_t found;
730
731         /* align @size to avoid excessive fragmentation on reserved array */
732         size = round_up(size, align);
733
734         found = memblock_find_in_range_node(0, max_addr, size, align, nid);
735         if (found && !memblock_reserve(found, size))
736                 return found;
737
738         return 0;
739 }
740
741 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
742 {
743         return memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid);
744 }
745
746 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
747 {
748         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, MAX_NUMNODES);
749 }
750
751 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
752 {
753         phys_addr_t alloc;
754
755         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
756
757         if (alloc == 0)
758                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
759                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
760
761         return alloc;
762 }
763
764 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
765 {
766         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
767 }
768
769 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
770 {
771         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
772
773         if (res)
774                 return res;
775         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
776 }
777
778
779 /*
780  * Remaining API functions
781  */
782
783 phys_addr_t __init memblock_phys_mem_size(void)
784 {
785         return memblock.memory.total_size;
786 }
787
788 /* lowest address */
789 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
790 {
791         return memblock.memory.regions[0].base;
792 }
793
794 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
795 {
796         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
797
798         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
799 }
800
801 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
802 {
803         unsigned long i;
804         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
805
806         if (!limit)
807                 return;
808
809         /* find out max address */
810         for (i = 0; i < memblock.memory.cnt; i++) {
811                 struct memblock_region *r = &memblock.memory.regions[i];
812
813                 if (limit <= r->size) {
814                         max_addr = r->base + limit;
815                         break;
816                 }
817                 limit -= r->size;
818         }
819
820         /* truncate both memory and reserved regions */
821         __memblock_remove(&memblock.memory, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
822         __memblock_remove(&memblock.reserved, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
823 }
824
825 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
826 {
827         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
828
829         do {
830                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
831
832                 if (addr < type->regions[mid].base)
833                         right = mid;
834                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
835                                   type->regions[mid].size))
836                         left = mid + 1;
837                 else
838                         return mid;
839         } while (left < right);
840         return -1;
841 }
842
843 int __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
844 {
845         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
846 }
847
848 int __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
849 {
850         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
851 }
852
853 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
854 {
855         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
856         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
857
858         if (idx == -1)
859                 return 0;
860         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
861                 (memblock.memory.regions[idx].base +
862                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
863 }
864
865 int __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
866 {
867         memblock_cap_size(base, &size);
868         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size) >= 0;
869 }
870
871
872 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
873 {
874         memblock.current_limit = limit;
875 }
876
877 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
878 {
879         unsigned long long base, size;
880         int i;
881
882         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
883
884         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
885                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
886                 char nid_buf[32] = "";
887
888                 base = rgn->base;
889                 size = rgn->size;
890 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
891                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
892                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
893                                  memblock_get_region_node(rgn));
894 #endif
895                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s\n",
896                         name, i, base, base + size - 1, size, nid_buf);
897         }
898 }
899
900 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
901 {
902         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
903         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
904                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
905                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
906
907         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
908         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
909 }
910
911 void __init memblock_allow_resize(void)
912 {
913         memblock_can_resize = 1;
914 }
915
916 static int __init early_memblock(char *p)
917 {
918         if (p && strstr(p, "debug"))
919                 memblock_debug = 1;
920         return 0;
921 }
922 early_param("memblock", early_memblock);
923
924 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
925
926 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
927 {
928         struct memblock_type *type = m->private;
929         struct memblock_region *reg;
930         int i;
931
932         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
933                 reg = &type->regions[i];
934                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
935                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
936                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
937                                    (unsigned long)reg->base,
938                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
939                 else
940                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
941                                    (unsigned long long)reg->base,
942                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
943
944         }
945         return 0;
946 }
947
948 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
949 {
950         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
951 }
952
953 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
954         .open = memblock_debug_open,
955         .read = seq_read,
956         .llseek = seq_lseek,
957         .release = single_release,
958 };
959
960 static int __init memblock_init_debugfs(void)
961 {
962         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
963         if (!root)
964                 return -ENXIO;
965         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
966         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
967
968         return 0;
969 }
970 __initcall(memblock_init_debugfs);
971
972 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */