mem-hotplug: introduce {un}lock_memory_hotplug()
[linux-2.6.git] / mm / memory_hotplug.c
1 /*
2  *  linux/mm/memory_hotplug.c
3  *
4  *  Copyright (C)
5  */
6
7 #include <linux/stddef.h>
8 #include <linux/mm.h>
9 #include <linux/swap.h>
10 #include <linux/interrupt.h>
11 #include <linux/pagemap.h>
12 #include <linux/bootmem.h>
13 #include <linux/compiler.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/pagevec.h>
16 #include <linux/writeback.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/sysctl.h>
19 #include <linux/cpu.h>
20 #include <linux/memory.h>
21 #include <linux/memory_hotplug.h>
22 #include <linux/highmem.h>
23 #include <linux/vmalloc.h>
24 #include <linux/ioport.h>
25 #include <linux/delay.h>
26 #include <linux/migrate.h>
27 #include <linux/page-isolation.h>
28 #include <linux/pfn.h>
29 #include <linux/suspend.h>
30 #include <linux/mm_inline.h>
31 #include <linux/firmware-map.h>
32
33 #include <asm/tlbflush.h>
34
35 #include "internal.h"
36
37 DEFINE_MUTEX(mem_hotplug_mutex);
38
39 void lock_memory_hotplug(void)
40 {
41         mutex_lock(&mem_hotplug_mutex);
42
43         /* for exclusive hibernation if CONFIG_HIBERNATION=y */
44         lock_system_sleep();
45 }
46
47 void unlock_memory_hotplug(void)
48 {
49         unlock_system_sleep();
50         mutex_unlock(&mem_hotplug_mutex);
51 }
52
53
54 /* add this memory to iomem resource */
55 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
56 {
57         struct resource *res;
58         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
59         BUG_ON(!res);
60
61         res->name = "System RAM";
62         res->start = start;
63         res->end = start + size - 1;
64         res->flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
65         if (request_resource(&iomem_resource, res) < 0) {
66                 printk("System RAM resource %llx - %llx cannot be added\n",
67                 (unsigned long long)res->start, (unsigned long long)res->end);
68                 kfree(res);
69                 res = NULL;
70         }
71         return res;
72 }
73
74 static void release_memory_resource(struct resource *res)
75 {
76         if (!res)
77                 return;
78         release_resource(res);
79         kfree(res);
80         return;
81 }
82
83 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
84 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
85 static void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page, int type)
86 {
87         atomic_set(&page->_mapcount, type);
88         SetPagePrivate(page);
89         set_page_private(page, info);
90         atomic_inc(&page->_count);
91 }
92
93 /* reference to __meminit __free_pages_bootmem is valid
94  * so use __ref to tell modpost not to generate a warning */
95 void __ref put_page_bootmem(struct page *page)
96 {
97         int type;
98
99         type = atomic_read(&page->_mapcount);
100         BUG_ON(type >= -1);
101
102         if (atomic_dec_return(&page->_count) == 1) {
103                 ClearPagePrivate(page);
104                 set_page_private(page, 0);
105                 reset_page_mapcount(page);
106                 __free_pages_bootmem(page, 0);
107         }
108
109 }
110
111 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
112 {
113         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
114         struct mem_section *ms;
115         struct page *page, *memmap;
116
117         if (!pfn_valid(start_pfn))
118                 return;
119
120         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
121         ms = __nr_to_section(section_nr);
122
123         /* Get section's memmap address */
124         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
125
126         /*
127          * Get page for the memmap's phys address
128          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
129          */
130         page = virt_to_page(memmap);
131         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
132         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
133
134         /* remember memmap's page */
135         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
136                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
137
138         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
139         page = virt_to_page(usemap);
140
141         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
142
143         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
144                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
145
146 }
147
148 void register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
149 {
150         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
151         int node = pgdat->node_id;
152         struct page *page;
153         struct zone *zone;
154
155         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
156         page = virt_to_page(pgdat);
157
158         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
159                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
160
161         zone = &pgdat->node_zones[0];
162         for (; zone < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES - 1; zone++) {
163                 if (zone->wait_table) {
164                         nr_pages = zone->wait_table_hash_nr_entries
165                                 * sizeof(wait_queue_head_t);
166                         nr_pages = PAGE_ALIGN(nr_pages) >> PAGE_SHIFT;
167                         page = virt_to_page(zone->wait_table);
168
169                         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
170                                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
171                 }
172         }
173
174         pfn = pgdat->node_start_pfn;
175         end_pfn = pfn + pgdat->node_spanned_pages;
176
177         /* register_section info */
178         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION)
179                 register_page_bootmem_info_section(pfn);
180
181 }
182 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
183
184 static void grow_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
185                            unsigned long end_pfn)
186 {
187         unsigned long old_zone_end_pfn;
188
189         zone_span_writelock(zone);
190
191         old_zone_end_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
192         if (start_pfn < zone->zone_start_pfn)
193                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
194
195         zone->spanned_pages = max(old_zone_end_pfn, end_pfn) -
196                                 zone->zone_start_pfn;
197
198         zone_span_writeunlock(zone);
199 }
200
201 static void grow_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
202                             unsigned long end_pfn)
203 {
204         unsigned long old_pgdat_end_pfn =
205                 pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
206
207         if (start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
208                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
209
210         pgdat->node_spanned_pages = max(old_pgdat_end_pfn, end_pfn) -
211                                         pgdat->node_start_pfn;
212 }
213
214 static int __meminit __add_zone(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
215 {
216         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
217         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
218         int nid = pgdat->node_id;
219         int zone_type;
220         unsigned long flags;
221
222         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
223         if (!zone->wait_table) {
224                 int ret;
225
226                 ret = init_currently_empty_zone(zone, phys_start_pfn,
227                                                 nr_pages, MEMMAP_HOTPLUG);
228                 if (ret)
229                         return ret;
230         }
231         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
232         grow_zone_span(zone, phys_start_pfn, phys_start_pfn + nr_pages);
233         grow_pgdat_span(zone->zone_pgdat, phys_start_pfn,
234                         phys_start_pfn + nr_pages);
235         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
236         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_type,
237                          phys_start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
238         return 0;
239 }
240
241 static int __meminit __add_section(int nid, struct zone *zone,
242                                         unsigned long phys_start_pfn)
243 {
244         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
245         int ret;
246
247         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
248                 return -EEXIST;
249
250         ret = sparse_add_one_section(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
251
252         if (ret < 0)
253                 return ret;
254
255         ret = __add_zone(zone, phys_start_pfn);
256
257         if (ret < 0)
258                 return ret;
259
260         return register_new_memory(nid, __pfn_to_section(phys_start_pfn));
261 }
262
263 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
264 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms)
265 {
266         /*
267          * XXX: Freeing memmap with vmemmap is not implement yet.
268          *      This should be removed later.
269          */
270         return -EBUSY;
271 }
272 #else
273 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms)
274 {
275         unsigned long flags;
276         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
277         int ret = -EINVAL;
278
279         if (!valid_section(ms))
280                 return ret;
281
282         ret = unregister_memory_section(ms);
283         if (ret)
284                 return ret;
285
286         pgdat_resize_lock(pgdat, &flags);
287         sparse_remove_one_section(zone, ms);
288         pgdat_resize_unlock(pgdat, &flags);
289         return 0;
290 }
291 #endif
292
293 /*
294  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
295  * expected that archs that support memory hotplug will
296  * call this function after deciding the zone to which to
297  * add the new pages.
298  */
299 int __ref __add_pages(int nid, struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
300                         unsigned long nr_pages)
301 {
302         unsigned long i;
303         int err = 0;
304         int start_sec, end_sec;
305         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
306         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
307         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
308
309         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
310                 err = __add_section(nid, zone, i << PFN_SECTION_SHIFT);
311
312                 /*
313                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
314                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
315                  * Warning will be printed if there is collision.
316                  */
317                 if (err && (err != -EEXIST))
318                         break;
319                 err = 0;
320         }
321
322         return err;
323 }
324 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
325
326 /**
327  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
328  * @zone: zone from which pages need to be removed
329  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
330  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
331  *
332  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
333  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
334  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
335  * calling offline_pages().
336  */
337 int __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
338                  unsigned long nr_pages)
339 {
340         unsigned long i, ret = 0;
341         int sections_to_remove;
342
343         /*
344          * We can only remove entire sections
345          */
346         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
347         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
348
349         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
350         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
351                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
352                 release_mem_region(pfn << PAGE_SHIFT,
353                                    PAGES_PER_SECTION << PAGE_SHIFT);
354                 ret = __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn));
355                 if (ret)
356                         break;
357         }
358         return ret;
359 }
360 EXPORT_SYMBOL_GPL(__remove_pages);
361
362 void online_page(struct page *page)
363 {
364         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
365
366         totalram_pages++;
367         if (pfn >= num_physpages)
368                 num_physpages = pfn + 1;
369
370 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
371         if (PageHighMem(page))
372                 totalhigh_pages++;
373 #endif
374
375 #ifdef CONFIG_FLATMEM
376         max_mapnr = max(page_to_pfn(page), max_mapnr);
377 #endif
378
379         ClearPageReserved(page);
380         init_page_count(page);
381         __free_page(page);
382 }
383
384 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
385                         void *arg)
386 {
387         unsigned long i;
388         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
389         struct page *page;
390         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
391                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
392                         page = pfn_to_page(start_pfn + i);
393                         online_page(page);
394                         onlined_pages++;
395                 }
396         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
397         return 0;
398 }
399
400
401 int online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages)
402 {
403         unsigned long onlined_pages = 0;
404         struct zone *zone;
405         int need_zonelists_rebuild = 0;
406         int nid;
407         int ret;
408         struct memory_notify arg;
409
410         arg.start_pfn = pfn;
411         arg.nr_pages = nr_pages;
412         arg.status_change_nid = -1;
413
414         nid = page_to_nid(pfn_to_page(pfn));
415         if (node_present_pages(nid) == 0)
416                 arg.status_change_nid = nid;
417
418         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
419         ret = notifier_to_errno(ret);
420         if (ret) {
421                 memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
422                 return ret;
423         }
424         /*
425          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
426          * The section can't be removed here because of the
427          * memory_block->state_mutex.
428          */
429         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
430         /*
431          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
432          * This means the page allocator ignores this zone.
433          * So, zonelist must be updated after online.
434          */
435         mutex_lock(&zonelists_mutex);
436         if (!populated_zone(zone))
437                 need_zonelists_rebuild = 1;
438
439         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
440                 online_pages_range);
441         if (ret) {
442                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
443                 printk(KERN_DEBUG "online_pages %lx at %lx failed\n",
444                         nr_pages, pfn);
445                 memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
446                 return ret;
447         }
448
449         zone->present_pages += onlined_pages;
450         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
451         if (need_zonelists_rebuild)
452                 build_all_zonelists(zone);
453         else
454                 zone_pcp_update(zone);
455
456         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
457         setup_per_zone_wmarks();
458         calculate_zone_inactive_ratio(zone);
459         if (onlined_pages) {
460                 kswapd_run(zone_to_nid(zone));
461                 node_set_state(zone_to_nid(zone), N_HIGH_MEMORY);
462         }
463
464         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
465
466         writeback_set_ratelimit();
467
468         if (onlined_pages)
469                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
470
471         return 0;
472 }
473 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
474
475 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
476 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
477 {
478         struct pglist_data *pgdat;
479         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
480         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
481         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
482
483         pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
484         if (!pgdat)
485                 return NULL;
486
487         arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
488
489         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
490
491         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
492         free_area_init_node(nid, zones_size, start_pfn, zholes_size);
493
494         return pgdat;
495 }
496
497 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
498 {
499         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
500         arch_free_nodedata(pgdat);
501         return;
502 }
503
504
505 /*
506  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
507  */
508 int mem_online_node(int nid)
509 {
510         pg_data_t       *pgdat;
511         int     ret;
512
513         lock_memory_hotplug();
514         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, 0);
515         if (pgdat) {
516                 ret = -ENOMEM;
517                 goto out;
518         }
519         node_set_online(nid);
520         ret = register_one_node(nid);
521         BUG_ON(ret);
522
523 out:
524         unlock_memory_hotplug();
525         return ret;
526 }
527
528 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
529 int __ref add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
530 {
531         pg_data_t *pgdat = NULL;
532         int new_pgdat = 0;
533         struct resource *res;
534         int ret;
535
536         lock_memory_hotplug();
537
538         res = register_memory_resource(start, size);
539         ret = -EEXIST;
540         if (!res)
541                 goto out;
542
543         if (!node_online(nid)) {
544                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
545                 ret = -ENOMEM;
546                 if (!pgdat)
547                         goto out;
548                 new_pgdat = 1;
549         }
550
551         /* call arch's memory hotadd */
552         ret = arch_add_memory(nid, start, size);
553
554         if (ret < 0)
555                 goto error;
556
557         /* we online node here. we can't roll back from here. */
558         node_set_online(nid);
559
560         if (new_pgdat) {
561                 ret = register_one_node(nid);
562                 /*
563                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
564                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
565                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
566                  */
567                 BUG_ON(ret);
568         }
569
570         /* create new memmap entry */
571         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
572
573         goto out;
574
575 error:
576         /* rollback pgdat allocation and others */
577         if (new_pgdat)
578                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
579         if (res)
580                 release_memory_resource(res);
581
582 out:
583         unlock_memory_hotplug();
584         return ret;
585 }
586 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
587
588 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
589 /*
590  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
591  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
592  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
593  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
594  * be located at the start of the pageblock
595  */
596 static inline int pageblock_free(struct page *page)
597 {
598         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
599 }
600
601 /* Return the start of the next active pageblock after a given page */
602 static struct page *next_active_pageblock(struct page *page)
603 {
604         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
605         BUG_ON(page_to_pfn(page) & (pageblock_nr_pages - 1));
606
607         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
608         if (pageblock_free(page)) {
609                 int order;
610                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
611                 order = page_order(page);
612                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
613                         return page + (1 << order);
614         }
615
616         return page + pageblock_nr_pages;
617 }
618
619 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
620 int is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
621 {
622         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
623         struct page *end_page = page + nr_pages;
624
625         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
626         for (; page < end_page; page = next_active_pageblock(page)) {
627                 if (!is_pageblock_removable_nolock(page))
628                         return 0;
629                 cond_resched();
630         }
631
632         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
633         return 1;
634 }
635
636 /*
637  * Confirm all pages in a range [start, end) is belongs to the same zone.
638  */
639 static int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
640 {
641         unsigned long pfn;
642         struct zone *zone = NULL;
643         struct page *page;
644         int i;
645         for (pfn = start_pfn;
646              pfn < end_pfn;
647              pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
648                 i = 0;
649                 /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
650                 while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) && !pfn_valid_within(pfn + i))
651                         i++;
652                 if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES)
653                         continue;
654                 page = pfn_to_page(pfn + i);
655                 if (zone && page_zone(page) != zone)
656                         return 0;
657                 zone = page_zone(page);
658         }
659         return 1;
660 }
661
662 /*
663  * Scanning pfn is much easier than scanning lru list.
664  * Scan pfn from start to end and Find LRU page.
665  */
666 static unsigned long scan_lru_pages(unsigned long start, unsigned long end)
667 {
668         unsigned long pfn;
669         struct page *page;
670         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
671                 if (pfn_valid(pfn)) {
672                         page = pfn_to_page(pfn);
673                         if (PageLRU(page))
674                                 return pfn;
675                 }
676         }
677         return 0;
678 }
679
680 static struct page *
681 hotremove_migrate_alloc(struct page *page, unsigned long private, int **x)
682 {
683         /* This should be improooooved!! */
684         return alloc_page(GFP_HIGHUSER_MOVABLE);
685 }
686
687 #define NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES        (256)
688 static int
689 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
690 {
691         unsigned long pfn;
692         struct page *page;
693         int move_pages = NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES;
694         int not_managed = 0;
695         int ret = 0;
696         LIST_HEAD(source);
697
698         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn && move_pages > 0; pfn++) {
699                 if (!pfn_valid(pfn))
700                         continue;
701                 page = pfn_to_page(pfn);
702                 if (!page_count(page))
703                         continue;
704                 /*
705                  * We can skip free pages. And we can only deal with pages on
706                  * LRU.
707                  */
708                 ret = isolate_lru_page(page);
709                 if (!ret) { /* Success */
710                         list_add_tail(&page->lru, &source);
711                         move_pages--;
712                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
713                                             page_is_file_cache(page));
714
715                 } else {
716 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
717                         printk(KERN_ALERT "removing pfn %lx from LRU failed\n",
718                                pfn);
719                         dump_page(page);
720 #endif
721                         /* Becasue we don't have big zone->lock. we should
722                            check this again here. */
723                         if (page_count(page)) {
724                                 not_managed++;
725                                 ret = -EBUSY;
726                                 break;
727                         }
728                 }
729         }
730         if (!list_empty(&source)) {
731                 if (not_managed) {
732                         putback_lru_pages(&source);
733                         goto out;
734                 }
735                 /* this function returns # of failed pages */
736                 ret = migrate_pages(&source, hotremove_migrate_alloc, 0, 1);
737                 if (ret)
738                         putback_lru_pages(&source);
739         }
740 out:
741         return ret;
742 }
743
744 /*
745  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
746  */
747 static int
748 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
749                         void *data)
750 {
751         __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
752         return 0;
753 }
754
755 static void
756 offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
757 {
758         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, NULL,
759                                 offline_isolated_pages_cb);
760 }
761
762 /*
763  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
764  */
765 static int
766 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
767                         void *data)
768 {
769         int ret;
770         long offlined = *(long *)data;
771         ret = test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages);
772         offlined = nr_pages;
773         if (!ret)
774                 *(long *)data += offlined;
775         return ret;
776 }
777
778 static long
779 check_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
780 {
781         long offlined = 0;
782         int ret;
783
784         ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, &offlined,
785                         check_pages_isolated_cb);
786         if (ret < 0)
787                 offlined = (long)ret;
788         return offlined;
789 }
790
791 static int offline_pages(unsigned long start_pfn,
792                   unsigned long end_pfn, unsigned long timeout)
793 {
794         unsigned long pfn, nr_pages, expire;
795         long offlined_pages;
796         int ret, drain, retry_max, node;
797         struct zone *zone;
798         struct memory_notify arg;
799
800         BUG_ON(start_pfn >= end_pfn);
801         /* at least, alignment against pageblock is necessary */
802         if (!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages))
803                 return -EINVAL;
804         if (!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages))
805                 return -EINVAL;
806         /* This makes hotplug much easier...and readable.
807            we assume this for now. .*/
808         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn))
809                 return -EINVAL;
810
811         lock_memory_hotplug();
812
813         zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
814         node = zone_to_nid(zone);
815         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
816
817         /* set above range as isolated */
818         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn);
819         if (ret)
820                 goto out;
821
822         arg.start_pfn = start_pfn;
823         arg.nr_pages = nr_pages;
824         arg.status_change_nid = -1;
825         if (nr_pages >= node_present_pages(node))
826                 arg.status_change_nid = node;
827
828         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
829         ret = notifier_to_errno(ret);
830         if (ret)
831                 goto failed_removal;
832
833         pfn = start_pfn;
834         expire = jiffies + timeout;
835         drain = 0;
836         retry_max = 5;
837 repeat:
838         /* start memory hot removal */
839         ret = -EAGAIN;
840         if (time_after(jiffies, expire))
841                 goto failed_removal;
842         ret = -EINTR;
843         if (signal_pending(current))
844                 goto failed_removal;
845         ret = 0;
846         if (drain) {
847                 lru_add_drain_all();
848                 cond_resched();
849                 drain_all_pages();
850         }
851
852         pfn = scan_lru_pages(start_pfn, end_pfn);
853         if (pfn) { /* We have page on LRU */
854                 ret = do_migrate_range(pfn, end_pfn);
855                 if (!ret) {
856                         drain = 1;
857                         goto repeat;
858                 } else {
859                         if (ret < 0)
860                                 if (--retry_max == 0)
861                                         goto failed_removal;
862                         yield();
863                         drain = 1;
864                         goto repeat;
865                 }
866         }
867         /* drain all zone's lru pagevec, this is asyncronous... */
868         lru_add_drain_all();
869         yield();
870         /* drain pcp pages , this is synchrouns. */
871         drain_all_pages();
872         /* check again */
873         offlined_pages = check_pages_isolated(start_pfn, end_pfn);
874         if (offlined_pages < 0) {
875                 ret = -EBUSY;
876                 goto failed_removal;
877         }
878         printk(KERN_INFO "Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
879         /* Ok, all of our target is islaoted.
880            We cannot do rollback at this point. */
881         offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
882         /* reset pagetype flags and makes migrate type to be MOVABLE */
883         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn);
884         /* removal success */
885         zone->present_pages -= offlined_pages;
886         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
887         totalram_pages -= offlined_pages;
888
889         setup_per_zone_wmarks();
890         calculate_zone_inactive_ratio(zone);
891         if (!node_present_pages(node)) {
892                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
893                 kswapd_stop(node);
894         }
895
896         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
897         writeback_set_ratelimit();
898
899         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
900         unlock_memory_hotplug();
901         return 0;
902
903 failed_removal:
904         printk(KERN_INFO "memory offlining %lx to %lx failed\n",
905                 start_pfn, end_pfn);
906         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
907         /* pushback to free area */
908         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn);
909
910 out:
911         unlock_memory_hotplug();
912         return ret;
913 }
914
915 int remove_memory(u64 start, u64 size)
916 {
917         unsigned long start_pfn, end_pfn;
918
919         start_pfn = PFN_DOWN(start);
920         end_pfn = start_pfn + PFN_DOWN(size);
921         return offline_pages(start_pfn, end_pfn, 120 * HZ);
922 }
923 #else
924 int remove_memory(u64 start, u64 size)
925 {
926         return -EINVAL;
927 }
928 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
929 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);