[PATCH] memory hotadd fixes: enhance collision check
[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/slab.h>
17 #include <linux/sysctl.h>
18 #include <linux/cpu.h>
19 #include <linux/memory.h>
20 #include <linux/memory_hotplug.h>
21 #include <linux/highmem.h>
22 #include <linux/vmalloc.h>
23 #include <linux/ioport.h>
24
25 #include <asm/tlbflush.h>
26
27 extern void zonetable_add(struct zone *zone, int nid, int zid, unsigned long pfn,
28                           unsigned long size);
29 static int __add_zone(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
30 {
31         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
32         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
33         int nid = pgdat->node_id;
34         int zone_type;
35
36         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
37         if (!populated_zone(zone)) {
38                 int ret = 0;
39                 ret = init_currently_empty_zone(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
40                 if (ret < 0)
41                         return ret;
42         }
43         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_type, phys_start_pfn);
44         zonetable_add(zone, nid, zone_type, phys_start_pfn, nr_pages);
45         return 0;
46 }
47
48 extern int sparse_add_one_section(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
49                                   int nr_pages);
50 static int __add_section(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
51 {
52         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
53         int ret;
54
55         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
56                 return -EEXIST;
57
58         ret = sparse_add_one_section(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
59
60         if (ret < 0)
61                 return ret;
62
63         ret = __add_zone(zone, phys_start_pfn);
64
65         if (ret < 0)
66                 return ret;
67
68         return register_new_memory(__pfn_to_section(phys_start_pfn));
69 }
70
71 /*
72  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
73  * expected that archs that support memory hotplug will
74  * call this function after deciding the zone to which to
75  * add the new pages.
76  */
77 int __add_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
78                  unsigned long nr_pages)
79 {
80         unsigned long i;
81         int err = 0;
82         int start_sec, end_sec;
83         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
84         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
85         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
86
87         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
88                 err = __add_section(zone, i << PFN_SECTION_SHIFT);
89
90                 /*
91                  * EEXIST is finally dealed with by ioresource collision
92                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
93                  * Warning will be printed if there is collision.
94                  */
95                 if (err && (err != -EEXIST))
96                         break;
97                 err = 0;
98         }
99
100         return err;
101 }
102 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
103
104 static void grow_zone_span(struct zone *zone,
105                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
106 {
107         unsigned long old_zone_end_pfn;
108
109         zone_span_writelock(zone);
110
111         old_zone_end_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
112         if (start_pfn < zone->zone_start_pfn)
113                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
114
115         zone->spanned_pages = max(old_zone_end_pfn, end_pfn) -
116                                 zone->zone_start_pfn;
117
118         zone_span_writeunlock(zone);
119 }
120
121 static void grow_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
122                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
123 {
124         unsigned long old_pgdat_end_pfn =
125                 pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
126
127         if (start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
128                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
129
130         pgdat->node_spanned_pages = max(old_pgdat_end_pfn, end_pfn) -
131                                         pgdat->node_start_pfn;
132 }
133
134 int online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages)
135 {
136         unsigned long i;
137         unsigned long flags;
138         unsigned long onlined_pages = 0;
139         struct resource res;
140         u64 section_end;
141         unsigned long start_pfn;
142         struct zone *zone;
143         int need_zonelists_rebuild = 0;
144
145         /*
146          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
147          * The section can't be removed here because of the
148          * memory_block->state_sem.
149          */
150         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
151         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
152         grow_zone_span(zone, pfn, pfn + nr_pages);
153         grow_pgdat_span(zone->zone_pgdat, pfn, pfn + nr_pages);
154         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
155
156         /*
157          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
158          * This means the page allocator ignores this zone.
159          * So, zonelist must be updated after online.
160          */
161         if (!populated_zone(zone))
162                 need_zonelists_rebuild = 1;
163
164         res.start = (u64)pfn << PAGE_SHIFT;
165         res.end = res.start + ((u64)nr_pages << PAGE_SHIFT) - 1;
166         res.flags = IORESOURCE_MEM; /* we just need system ram */
167         section_end = res.end;
168
169         while ((res.start < res.end) && (find_next_system_ram(&res) >= 0)) {
170                 start_pfn = (unsigned long)(res.start >> PAGE_SHIFT);
171                 nr_pages = (unsigned long)
172                            ((res.end + 1 - res.start) >> PAGE_SHIFT);
173
174                 if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn))) {
175                         /* this region's page is not onlined now */
176                         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
177                                 struct page *page = pfn_to_page(start_pfn + i);
178                                 online_page(page);
179                                 onlined_pages++;
180                         }
181                 }
182
183                 res.start = res.end + 1;
184                 res.end = section_end;
185         }
186         zone->present_pages += onlined_pages;
187         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
188
189         setup_per_zone_pages_min();
190
191         if (need_zonelists_rebuild)
192                 build_all_zonelists();
193         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
194         return 0;
195 }
196
197 static pg_data_t *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
198 {
199         struct pglist_data *pgdat;
200         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
201         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
202         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
203
204         pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
205         if (!pgdat)
206                 return NULL;
207
208         arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
209
210         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
211
212         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
213         free_area_init_node(nid, pgdat, zones_size, start_pfn, zholes_size);
214
215         return pgdat;
216 }
217
218 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
219 {
220         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
221         arch_free_nodedata(pgdat);
222         return;
223 }
224
225 /* add this memory to iomem resource */
226 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
227 {
228         struct resource *res;
229         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
230         BUG_ON(!res);
231
232         res->name = "System RAM";
233         res->start = start;
234         res->end = start + size - 1;
235         res->flags = IORESOURCE_MEM;
236         if (request_resource(&iomem_resource, res) < 0) {
237                 printk("System RAM resource %llx - %llx cannot be added\n",
238                 (unsigned long long)res->start, (unsigned long long)res->end);
239                 kfree(res);
240                 res = NULL;
241         }
242         return res;
243 }
244
245 static void release_memory_resource(struct resource *res)
246 {
247         if (!res)
248                 return;
249         release_resource(res);
250         kfree(res);
251         return;
252 }
253
254
255
256 int add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
257 {
258         pg_data_t *pgdat = NULL;
259         int new_pgdat = 0;
260         struct resource *res;
261         int ret;
262
263         res = register_memory_resource(start, size);
264         if (!res)
265                 return -EEXIST;
266
267         if (!node_online(nid)) {
268                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
269                 if (!pgdat)
270                         return -ENOMEM;
271                 new_pgdat = 1;
272                 ret = kswapd_run(nid);
273                 if (ret)
274                         goto error;
275         }
276
277         /* call arch's memory hotadd */
278         ret = arch_add_memory(nid, start, size);
279
280         if (ret < 0)
281                 goto error;
282
283         /* we online node here. we can't roll back from here. */
284         node_set_online(nid);
285
286         if (new_pgdat) {
287                 ret = register_one_node(nid);
288                 /*
289                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
290                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
291                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
292                  */
293                 BUG_ON(ret);
294         }
295
296         return ret;
297 error:
298         /* rollback pgdat allocation and others */
299         if (new_pgdat)
300                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
301         if (res)
302                 release_memory_resource(res);
303
304         return ret;
305 }
306 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);