mm: memcg: remove needless !mm fixup to init_mm when charging
[linux-3.10.git] / mm / memblock.c
1 /*
2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
3  *
4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
6  *
7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
11  */
12
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/poison.h>
18 #include <linux/pfn.h>
19 #include <linux/debugfs.h>
20 #include <linux/seq_file.h>
21 #include <linux/memblock.h>
22
23 static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
24 static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
25
26 struct memblock memblock __initdata_memblock = {
27         .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
28         .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
29         .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
30
31         .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
32         .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
33         .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
34
35         .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
36 };
37
38 int memblock_debug __initdata_memblock;
39 static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
40 static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
41 static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
42
43 /* inline so we don't get a warning when pr_debug is compiled out */
44 static inline const char *memblock_type_name(struct memblock_type *type)
45 {
46         if (type == &memblock.memory)
47                 return "memory";
48         else if (type == &memblock.reserved)
49                 return "reserved";
50         else
51                 return "unknown";
52 }
53
54 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
55 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
56 {
57         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
58 }
59
60 /*
61  * Address comparison utilities
62  */
63 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
64                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
65 {
66         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
67 }
68
69 static long __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
70                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
71 {
72         unsigned long i;
73
74         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
75                 phys_addr_t rgnbase = type->regions[i].base;
76                 phys_addr_t rgnsize = type->regions[i].size;
77                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, rgnbase, rgnsize))
78                         break;
79         }
80
81         return (i < type->cnt) ? i : -1;
82 }
83
84 /**
85  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
86  * @start: start of candidate range
87  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
88  * @size: size of free area to find
89  * @align: alignment of free area to find
90  * @nid: nid of the free area to find, %MAX_NUMNODES for any node
91  *
92  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
93  *
94  * RETURNS:
95  * Found address on success, %0 on failure.
96  */
97 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t start,
98                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
99                                         phys_addr_t align, int nid)
100 {
101         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
102         u64 i;
103
104         /* pump up @end */
105         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
106                 end = memblock.current_limit;
107
108         /* avoid allocating the first page */
109         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
110         end = max(start, end);
111
112         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, &this_start, &this_end, NULL) {
113                 this_start = clamp(this_start, start, end);
114                 this_end = clamp(this_end, start, end);
115
116                 if (this_end < size)
117                         continue;
118
119                 cand = round_down(this_end - size, align);
120                 if (cand >= this_start)
121                         return cand;
122         }
123         return 0;
124 }
125
126 /**
127  * memblock_find_in_range - find free area in given range
128  * @start: start of candidate range
129  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
130  * @size: size of free area to find
131  * @align: alignment of free area to find
132  *
133  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
134  *
135  * RETURNS:
136  * Found address on success, %0 on failure.
137  */
138 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
139                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
140                                         phys_addr_t align)
141 {
142         return memblock_find_in_range_node(start, end, size, align,
143                                            MAX_NUMNODES);
144 }
145
146 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
147 {
148         type->total_size -= type->regions[r].size;
149         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
150                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
151         type->cnt--;
152
153         /* Special case for empty arrays */
154         if (type->cnt == 0) {
155                 WARN_ON(type->total_size != 0);
156                 type->cnt = 1;
157                 type->regions[0].base = 0;
158                 type->regions[0].size = 0;
159                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
160         }
161 }
162
163 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
164                                         phys_addr_t *addr)
165 {
166         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
167                 return 0;
168
169         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
170
171         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
172                           memblock.reserved.max);
173 }
174
175 /**
176  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
177  * @type: memblock type of the regions array being doubled
178  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
179  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
180  *
181  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
182  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
183  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
184  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
185  * not overlap.
186  *
187  * RETURNS:
188  * 0 on success, -1 on failure.
189  */
190 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
191                                                 phys_addr_t new_area_start,
192                                                 phys_addr_t new_area_size)
193 {
194         struct memblock_region *new_array, *old_array;
195         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
196         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
197         int use_slab = slab_is_available();
198         int *in_slab;
199
200         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
201          * of memory that aren't suitable for allocation
202          */
203         if (!memblock_can_resize)
204                 return -1;
205
206         /* Calculate new doubled size */
207         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
208         new_size = old_size << 1;
209         /*
210          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
211          *   so we can free them completely later.
212          */
213         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
214         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
215
216         /* Retrieve the slab flag */
217         if (type == &memblock.memory)
218                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
219         else
220                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
221
222         /* Try to find some space for it.
223          *
224          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
225          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
226          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
227          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
228          *
229          * This should however not be an issue for now, as we currently only
230          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
231          * is active for memory hotplug operations
232          */
233         if (use_slab) {
234                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
235                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
236         } else {
237                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
238                 if (type != &memblock.reserved)
239                         new_area_start = new_area_size = 0;
240
241                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
242                                                 memblock.current_limit,
243                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
244                 if (!addr && new_area_size)
245                         addr = memblock_find_in_range(0,
246                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
247                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
248
249                 new_array = addr ? __va(addr) : 0;
250         }
251         if (!addr) {
252                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
253                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
254                 return -1;
255         }
256
257         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
258                         memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr,
259                         (u64)addr + new_size - 1);
260
261         /*
262          * Found space, we now need to move the array over before we add the
263          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
264          * full.
265          */
266         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
267         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
268         old_array = type->regions;
269         type->regions = new_array;
270         type->max <<= 1;
271
272         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
273         if (*in_slab)
274                 kfree(old_array);
275         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
276                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
277                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
278
279         /*
280          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
281          * needn't do it
282          */
283         if (!use_slab)
284                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
285
286         /* Update slab flag */
287         *in_slab = use_slab;
288
289         return 0;
290 }
291
292 /**
293  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
294  * @type: memblock type to scan
295  *
296  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
297  */
298 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
299 {
300         int i = 0;
301
302         /* cnt never goes below 1 */
303         while (i < type->cnt - 1) {
304                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
305                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
306
307                 if (this->base + this->size != next->base ||
308                     memblock_get_region_node(this) !=
309                     memblock_get_region_node(next)) {
310                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
311                         i++;
312                         continue;
313                 }
314
315                 this->size += next->size;
316                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 1)) * sizeof(*next));
317                 type->cnt--;
318         }
319 }
320
321 /**
322  * memblock_insert_region - insert new memblock region
323  * @type: memblock type to insert into
324  * @idx: index for the insertion point
325  * @base: base address of the new region
326  * @size: size of the new region
327  *
328  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
329  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
330  */
331 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
332                                                    int idx, phys_addr_t base,
333                                                    phys_addr_t size, int nid)
334 {
335         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
336
337         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
338         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
339         rgn->base = base;
340         rgn->size = size;
341         memblock_set_region_node(rgn, nid);
342         type->cnt++;
343         type->total_size += size;
344 }
345
346 /**
347  * memblock_add_region - add new memblock region
348  * @type: memblock type to add new region into
349  * @base: base address of the new region
350  * @size: size of the new region
351  * @nid: nid of the new region
352  *
353  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
354  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
355  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
356  * compatible regions are merged) after the addition.
357  *
358  * RETURNS:
359  * 0 on success, -errno on failure.
360  */
361 static int __init_memblock memblock_add_region(struct memblock_type *type,
362                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size, int nid)
363 {
364         bool insert = false;
365         phys_addr_t obase = base;
366         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
367         int i, nr_new;
368
369         if (!size)
370                 return 0;
371
372         /* special case for empty array */
373         if (type->regions[0].size == 0) {
374                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
375                 type->regions[0].base = base;
376                 type->regions[0].size = size;
377                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
378                 type->total_size = size;
379                 return 0;
380         }
381 repeat:
382         /*
383          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
384          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
385          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
386          */
387         base = obase;
388         nr_new = 0;
389
390         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
391                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
392                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
393                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
394
395                 if (rbase >= end)
396                         break;
397                 if (rend <= base)
398                         continue;
399                 /*
400                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
401                  * area, insert that portion.
402                  */
403                 if (rbase > base) {
404                         nr_new++;
405                         if (insert)
406                                 memblock_insert_region(type, i++, base,
407                                                        rbase - base, nid);
408                 }
409                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
410                 base = min(rend, end);
411         }
412
413         /* insert the remaining portion */
414         if (base < end) {
415                 nr_new++;
416                 if (insert)
417                         memblock_insert_region(type, i, base, end - base, nid);
418         }
419
420         /*
421          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
422          * insertions; otherwise, merge and return.
423          */
424         if (!insert) {
425                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
426                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
427                                 return -ENOMEM;
428                 insert = true;
429                 goto repeat;
430         } else {
431                 memblock_merge_regions(type);
432                 return 0;
433         }
434 }
435
436 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
437                                        int nid)
438 {
439         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, nid);
440 }
441
442 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
443 {
444         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES);
445 }
446
447 /**
448  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
449  * @type: memblock type to isolate range for
450  * @base: base of range to isolate
451  * @size: size of range to isolate
452  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
453  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
454  *
455  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
456  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
457  * which may create at most two more regions.  The index of the first
458  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
459  *
460  * RETURNS:
461  * 0 on success, -errno on failure.
462  */
463 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
464                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
465                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
466 {
467         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
468         int i;
469
470         *start_rgn = *end_rgn = 0;
471
472         if (!size)
473                 return 0;
474
475         /* we'll create at most two more regions */
476         while (type->cnt + 2 > type->max)
477                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
478                         return -ENOMEM;
479
480         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
481                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
482                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
483                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
484
485                 if (rbase >= end)
486                         break;
487                 if (rend <= base)
488                         continue;
489
490                 if (rbase < base) {
491                         /*
492                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
493                          * to process the next region - the new top half.
494                          */
495                         rgn->base = base;
496                         rgn->size -= base - rbase;
497                         type->total_size -= base - rbase;
498                         memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
499                                                memblock_get_region_node(rgn));
500                 } else if (rend > end) {
501                         /*
502                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
503                          * current region - the new bottom half.
504                          */
505                         rgn->base = end;
506                         rgn->size -= end - rbase;
507                         type->total_size -= end - rbase;
508                         memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
509                                                memblock_get_region_node(rgn));
510                 } else {
511                         /* @rgn is fully contained, record it */
512                         if (!*end_rgn)
513                                 *start_rgn = i;
514                         *end_rgn = i + 1;
515                 }
516         }
517
518         return 0;
519 }
520
521 static int __init_memblock __memblock_remove(struct memblock_type *type,
522                                              phys_addr_t base, phys_addr_t size)
523 {
524         int start_rgn, end_rgn;
525         int i, ret;
526
527         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
528         if (ret)
529                 return ret;
530
531         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
532                 memblock_remove_region(type, i);
533         return 0;
534 }
535
536 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
537 {
538         return __memblock_remove(&memblock.memory, base, size);
539 }
540
541 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
542 {
543         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
544                      (unsigned long long)base,
545                      (unsigned long long)base + size,
546                      (void *)_RET_IP_);
547
548         return __memblock_remove(&memblock.reserved, base, size);
549 }
550
551 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
552 {
553         struct memblock_type *_rgn = &memblock.reserved;
554
555         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
556                      (unsigned long long)base,
557                      (unsigned long long)base + size,
558                      (void *)_RET_IP_);
559
560         return memblock_add_region(_rgn, base, size, MAX_NUMNODES);
561 }
562
563 /**
564  * __next_free_mem_range - next function for for_each_free_mem_range()
565  * @idx: pointer to u64 loop variable
566  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
567  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
568  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
569  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
570  *
571  * Find the first free area from *@idx which matches @nid, fill the out
572  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
573  * *@idx contains index into memory region and the upper 32bit indexes the
574  * areas before each reserved region.  For example, if reserved regions
575  * look like the following,
576  *
577  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
578  *
579  * The upper 32bit indexes the following regions.
580  *
581  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
582  *
583  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
584  * in lockstep and returns each intersection.
585  */
586 void __init_memblock __next_free_mem_range(u64 *idx, int nid,
587                                            phys_addr_t *out_start,
588                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
589 {
590         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
591         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
592         int mi = *idx & 0xffffffff;
593         int ri = *idx >> 32;
594
595         for ( ; mi < mem->cnt; mi++) {
596                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
597                 phys_addr_t m_start = m->base;
598                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
599
600                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
601                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
602                         continue;
603
604                 /* scan areas before each reservation for intersection */
605                 for ( ; ri < rsv->cnt + 1; ri++) {
606                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
607                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
608                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
609
610                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
611                         if (r_start >= m_end)
612                                 break;
613                         /* if the two regions intersect, we're done */
614                         if (m_start < r_end) {
615                                 if (out_start)
616                                         *out_start = max(m_start, r_start);
617                                 if (out_end)
618                                         *out_end = min(m_end, r_end);
619                                 if (out_nid)
620                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
621                                 /*
622                                  * The region which ends first is advanced
623                                  * for the next iteration.
624                                  */
625                                 if (m_end <= r_end)
626                                         mi++;
627                                 else
628                                         ri++;
629                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
630                                 return;
631                         }
632                 }
633         }
634
635         /* signal end of iteration */
636         *idx = ULLONG_MAX;
637 }
638
639 /**
640  * __next_free_mem_range_rev - next function for for_each_free_mem_range_reverse()
641  * @idx: pointer to u64 loop variable
642  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
643  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
644  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
645  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
646  *
647  * Reverse of __next_free_mem_range().
648  */
649 void __init_memblock __next_free_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
650                                            phys_addr_t *out_start,
651                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
652 {
653         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
654         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
655         int mi = *idx & 0xffffffff;
656         int ri = *idx >> 32;
657
658         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
659                 mi = mem->cnt - 1;
660                 ri = rsv->cnt;
661         }
662
663         for ( ; mi >= 0; mi--) {
664                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
665                 phys_addr_t m_start = m->base;
666                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
667
668                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
669                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
670                         continue;
671
672                 /* scan areas before each reservation for intersection */
673                 for ( ; ri >= 0; ri--) {
674                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
675                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
676                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
677
678                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
679                         if (r_end <= m_start)
680                                 break;
681                         /* if the two regions intersect, we're done */
682                         if (m_end > r_start) {
683                                 if (out_start)
684                                         *out_start = max(m_start, r_start);
685                                 if (out_end)
686                                         *out_end = min(m_end, r_end);
687                                 if (out_nid)
688                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
689
690                                 if (m_start >= r_start)
691                                         mi--;
692                                 else
693                                         ri--;
694                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
695                                 return;
696                         }
697                 }
698         }
699
700         *idx = ULLONG_MAX;
701 }
702
703 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
704 /*
705  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
706  */
707 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
708                                 unsigned long *out_start_pfn,
709                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
710 {
711         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
712         struct memblock_region *r;
713
714         while (++*idx < type->cnt) {
715                 r = &type->regions[*idx];
716
717                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
718                         continue;
719                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
720                         break;
721         }
722         if (*idx >= type->cnt) {
723                 *idx = -1;
724                 return;
725         }
726
727         if (out_start_pfn)
728                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
729         if (out_end_pfn)
730                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
731         if (out_nid)
732                 *out_nid = r->nid;
733 }
734
735 /**
736  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
737  * @base: base of area to set node ID for
738  * @size: size of area to set node ID for
739  * @nid: node ID to set
740  *
741  * Set the nid of memblock memory regions in [@base,@base+@size) to @nid.
742  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
743  *
744  * RETURNS:
745  * 0 on success, -errno on failure.
746  */
747 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
748                                       int nid)
749 {
750         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
751         int start_rgn, end_rgn;
752         int i, ret;
753
754         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
755         if (ret)
756                 return ret;
757
758         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
759                 type->regions[i].nid = nid;
760
761         memblock_merge_regions(type);
762         return 0;
763 }
764 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
765
766 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
767                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
768                                         int nid)
769 {
770         phys_addr_t found;
771
772         /* align @size to avoid excessive fragmentation on reserved array */
773         size = round_up(size, align);
774
775         found = memblock_find_in_range_node(0, max_addr, size, align, nid);
776         if (found && !memblock_reserve(found, size))
777                 return found;
778
779         return 0;
780 }
781
782 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
783 {
784         return memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid);
785 }
786
787 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
788 {
789         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, MAX_NUMNODES);
790 }
791
792 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
793 {
794         phys_addr_t alloc;
795
796         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
797
798         if (alloc == 0)
799                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
800                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
801
802         return alloc;
803 }
804
805 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
806 {
807         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
808 }
809
810 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
811 {
812         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
813
814         if (res)
815                 return res;
816         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
817 }
818
819
820 /*
821  * Remaining API functions
822  */
823
824 phys_addr_t __init memblock_phys_mem_size(void)
825 {
826         return memblock.memory.total_size;
827 }
828
829 /* lowest address */
830 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
831 {
832         return memblock.memory.regions[0].base;
833 }
834
835 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
836 {
837         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
838
839         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
840 }
841
842 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
843 {
844         unsigned long i;
845         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
846
847         if (!limit)
848                 return;
849
850         /* find out max address */
851         for (i = 0; i < memblock.memory.cnt; i++) {
852                 struct memblock_region *r = &memblock.memory.regions[i];
853
854                 if (limit <= r->size) {
855                         max_addr = r->base + limit;
856                         break;
857                 }
858                 limit -= r->size;
859         }
860
861         /* truncate both memory and reserved regions */
862         __memblock_remove(&memblock.memory, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
863         __memblock_remove(&memblock.reserved, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
864 }
865
866 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
867 {
868         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
869
870         do {
871                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
872
873                 if (addr < type->regions[mid].base)
874                         right = mid;
875                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
876                                   type->regions[mid].size))
877                         left = mid + 1;
878                 else
879                         return mid;
880         } while (left < right);
881         return -1;
882 }
883
884 int __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
885 {
886         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
887 }
888
889 int __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
890 {
891         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
892 }
893
894 /**
895  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
896  * @base: base of region to check
897  * @size: size of region to check
898  *
899  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
900  *
901  * RETURNS:
902  * 0 if false, non-zero if true
903  */
904 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
905 {
906         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
907         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
908
909         if (idx == -1)
910                 return 0;
911         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
912                 (memblock.memory.regions[idx].base +
913                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
914 }
915
916 /**
917  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
918  * @base: base of region to check
919  * @size: size of region to check
920  *
921  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
922  *
923  * RETURNS:
924  * 0 if false, non-zero if true
925  */
926 int __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
927 {
928         memblock_cap_size(base, &size);
929         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size) >= 0;
930 }
931
932
933 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
934 {
935         memblock.current_limit = limit;
936 }
937
938 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
939 {
940         unsigned long long base, size;
941         int i;
942
943         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
944
945         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
946                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
947                 char nid_buf[32] = "";
948
949                 base = rgn->base;
950                 size = rgn->size;
951 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
952                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
953                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
954                                  memblock_get_region_node(rgn));
955 #endif
956                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s\n",
957                         name, i, base, base + size - 1, size, nid_buf);
958         }
959 }
960
961 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
962 {
963         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
964         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
965                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
966                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
967
968         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
969         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
970 }
971
972 void __init memblock_allow_resize(void)
973 {
974         memblock_can_resize = 1;
975 }
976
977 static int __init early_memblock(char *p)
978 {
979         if (p && strstr(p, "debug"))
980                 memblock_debug = 1;
981         return 0;
982 }
983 early_param("memblock", early_memblock);
984
985 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
986
987 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
988 {
989         struct memblock_type *type = m->private;
990         struct memblock_region *reg;
991         int i;
992
993         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
994                 reg = &type->regions[i];
995                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
996                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
997                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
998                                    (unsigned long)reg->base,
999                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
1000                 else
1001                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
1002                                    (unsigned long long)reg->base,
1003                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
1004
1005         }
1006         return 0;
1007 }
1008
1009 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1010 {
1011         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1012 }
1013
1014 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1015         .open = memblock_debug_open,
1016         .read = seq_read,
1017         .llseek = seq_lseek,
1018         .release = single_release,
1019 };
1020
1021 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1022 {
1023         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1024         if (!root)
1025                 return -ENXIO;
1026         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1027         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1028
1029         return 0;
1030 }
1031 __initcall(memblock_init_debugfs);
1032
1033 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */