dm ioctl: use kmalloc if possible
[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 __init_memblock const char *
45 memblock_type_name(struct memblock_type *type)
46 {
47         if (type == &memblock.memory)
48                 return "memory";
49         else if (type == &memblock.reserved)
50                 return "reserved";
51         else
52                 return "unknown";
53 }
54
55 /* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
56 static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
57 {
58         return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
59 }
60
61 /*
62  * Address comparison utilities
63  */
64 static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, phys_addr_t size1,
65                                        phys_addr_t base2, phys_addr_t size2)
66 {
67         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
68 }
69
70 static long __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
71                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size)
72 {
73         unsigned long i;
74
75         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
76                 phys_addr_t rgnbase = type->regions[i].base;
77                 phys_addr_t rgnsize = type->regions[i].size;
78                 if (memblock_addrs_overlap(base, size, rgnbase, rgnsize))
79                         break;
80         }
81
82         return (i < type->cnt) ? i : -1;
83 }
84
85 /**
86  * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
87  * @start: start of candidate range
88  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
89  * @size: size of free area to find
90  * @align: alignment of free area to find
91  * @nid: nid of the free area to find, %MAX_NUMNODES for any node
92  *
93  * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
94  *
95  * RETURNS:
96  * Found address on success, %0 on failure.
97  */
98 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t start,
99                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
100                                         phys_addr_t align, int nid)
101 {
102         phys_addr_t this_start, this_end, cand;
103         u64 i;
104
105         /* pump up @end */
106         if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
107                 end = memblock.current_limit;
108
109         /* avoid allocating the first page */
110         start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
111         end = max(start, end);
112
113         for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, &this_start, &this_end, NULL) {
114                 this_start = clamp(this_start, start, end);
115                 this_end = clamp(this_end, start, end);
116
117                 if (this_end < size)
118                         continue;
119
120                 cand = round_down(this_end - size, align);
121                 if (cand >= this_start)
122                         return cand;
123         }
124         return 0;
125 }
126
127 /**
128  * memblock_find_in_range - find free area in given range
129  * @start: start of candidate range
130  * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
131  * @size: size of free area to find
132  * @align: alignment of free area to find
133  *
134  * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
135  *
136  * RETURNS:
137  * Found address on success, %0 on failure.
138  */
139 phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
140                                         phys_addr_t end, phys_addr_t size,
141                                         phys_addr_t align)
142 {
143         return memblock_find_in_range_node(start, end, size, align,
144                                            MAX_NUMNODES);
145 }
146
147 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
148 {
149         type->total_size -= type->regions[r].size;
150         memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
151                 (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
152         type->cnt--;
153
154         /* Special case for empty arrays */
155         if (type->cnt == 0) {
156                 WARN_ON(type->total_size != 0);
157                 type->cnt = 1;
158                 type->regions[0].base = 0;
159                 type->regions[0].size = 0;
160                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
161         }
162 }
163
164 phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
165                                         phys_addr_t *addr)
166 {
167         if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
168                 return 0;
169
170         *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
171
172         return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
173                           memblock.reserved.max);
174 }
175
176 /**
177  * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
178  * @type: memblock type of the regions array being doubled
179  * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
180  * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
181  *
182  * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
183  * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
184  * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
185  * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
186  * not overlap.
187  *
188  * RETURNS:
189  * 0 on success, -1 on failure.
190  */
191 static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
192                                                 phys_addr_t new_area_start,
193                                                 phys_addr_t new_area_size)
194 {
195         struct memblock_region *new_array, *old_array;
196         phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
197         phys_addr_t old_size, new_size, addr;
198         int use_slab = slab_is_available();
199         int *in_slab;
200
201         /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
202          * of memory that aren't suitable for allocation
203          */
204         if (!memblock_can_resize)
205                 return -1;
206
207         /* Calculate new doubled size */
208         old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
209         new_size = old_size << 1;
210         /*
211          * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
212          *   so we can free them completely later.
213          */
214         old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
215         new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
216
217         /* Retrieve the slab flag */
218         if (type == &memblock.memory)
219                 in_slab = &memblock_memory_in_slab;
220         else
221                 in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
222
223         /* Try to find some space for it.
224          *
225          * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
226          * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
227          * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
228          * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
229          *
230          * This should however not be an issue for now, as we currently only
231          * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
232          * is active for memory hotplug operations
233          */
234         if (use_slab) {
235                 new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
236                 addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
237         } else {
238                 /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
239                 if (type != &memblock.reserved)
240                         new_area_start = new_area_size = 0;
241
242                 addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
243                                                 memblock.current_limit,
244                                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
245                 if (!addr && new_area_size)
246                         addr = memblock_find_in_range(0,
247                                 min(new_area_start, memblock.current_limit),
248                                 new_alloc_size, PAGE_SIZE);
249
250                 new_array = addr ? __va(addr) : NULL;
251         }
252         if (!addr) {
253                 pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
254                        memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
255                 return -1;
256         }
257
258         memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
259                         memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr,
260                         (u64)addr + new_size - 1);
261
262         /*
263          * Found space, we now need to move the array over before we add the
264          * reserved region since it may be our reserved array itself that is
265          * full.
266          */
267         memcpy(new_array, type->regions, old_size);
268         memset(new_array + type->max, 0, old_size);
269         old_array = type->regions;
270         type->regions = new_array;
271         type->max <<= 1;
272
273         /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
274         if (*in_slab)
275                 kfree(old_array);
276         else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
277                  old_array != memblock_reserved_init_regions)
278                 memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
279
280         /*
281          * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
282          * needn't do it
283          */
284         if (!use_slab)
285                 BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
286
287         /* Update slab flag */
288         *in_slab = use_slab;
289
290         return 0;
291 }
292
293 /**
294  * memblock_merge_regions - merge neighboring compatible regions
295  * @type: memblock type to scan
296  *
297  * Scan @type and merge neighboring compatible regions.
298  */
299 static void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type)
300 {
301         int i = 0;
302
303         /* cnt never goes below 1 */
304         while (i < type->cnt - 1) {
305                 struct memblock_region *this = &type->regions[i];
306                 struct memblock_region *next = &type->regions[i + 1];
307
308                 if (this->base + this->size != next->base ||
309                     memblock_get_region_node(this) !=
310                     memblock_get_region_node(next)) {
311                         BUG_ON(this->base + this->size > next->base);
312                         i++;
313                         continue;
314                 }
315
316                 this->size += next->size;
317                 memmove(next, next + 1, (type->cnt - (i + 1)) * sizeof(*next));
318                 type->cnt--;
319         }
320 }
321
322 /**
323  * memblock_insert_region - insert new memblock region
324  * @type: memblock type to insert into
325  * @idx: index for the insertion point
326  * @base: base address of the new region
327  * @size: size of the new region
328  *
329  * Insert new memblock region [@base,@base+@size) into @type at @idx.
330  * @type must already have extra room to accomodate the new region.
331  */
332 static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
333                                                    int idx, phys_addr_t base,
334                                                    phys_addr_t size, int nid)
335 {
336         struct memblock_region *rgn = &type->regions[idx];
337
338         BUG_ON(type->cnt >= type->max);
339         memmove(rgn + 1, rgn, (type->cnt - idx) * sizeof(*rgn));
340         rgn->base = base;
341         rgn->size = size;
342         memblock_set_region_node(rgn, nid);
343         type->cnt++;
344         type->total_size += size;
345 }
346
347 /**
348  * memblock_add_region - add new memblock region
349  * @type: memblock type to add new region into
350  * @base: base address of the new region
351  * @size: size of the new region
352  * @nid: nid of the new region
353  *
354  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
355  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
356  * existing regions.  @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring
357  * compatible regions are merged) after the addition.
358  *
359  * RETURNS:
360  * 0 on success, -errno on failure.
361  */
362 static int __init_memblock memblock_add_region(struct memblock_type *type,
363                                 phys_addr_t base, phys_addr_t size, int nid)
364 {
365         bool insert = false;
366         phys_addr_t obase = base;
367         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
368         int i, nr_new;
369
370         if (!size)
371                 return 0;
372
373         /* special case for empty array */
374         if (type->regions[0].size == 0) {
375                 WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
376                 type->regions[0].base = base;
377                 type->regions[0].size = size;
378                 memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
379                 type->total_size = size;
380                 return 0;
381         }
382 repeat:
383         /*
384          * The following is executed twice.  Once with %false @insert and
385          * then with %true.  The first counts the number of regions needed
386          * to accomodate the new area.  The second actually inserts them.
387          */
388         base = obase;
389         nr_new = 0;
390
391         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
392                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
393                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
394                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
395
396                 if (rbase >= end)
397                         break;
398                 if (rend <= base)
399                         continue;
400                 /*
401                  * @rgn overlaps.  If it separates the lower part of new
402                  * area, insert that portion.
403                  */
404                 if (rbase > base) {
405                         nr_new++;
406                         if (insert)
407                                 memblock_insert_region(type, i++, base,
408                                                        rbase - base, nid);
409                 }
410                 /* area below @rend is dealt with, forget about it */
411                 base = min(rend, end);
412         }
413
414         /* insert the remaining portion */
415         if (base < end) {
416                 nr_new++;
417                 if (insert)
418                         memblock_insert_region(type, i, base, end - base, nid);
419         }
420
421         /*
422          * If this was the first round, resize array and repeat for actual
423          * insertions; otherwise, merge and return.
424          */
425         if (!insert) {
426                 while (type->cnt + nr_new > type->max)
427                         if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
428                                 return -ENOMEM;
429                 insert = true;
430                 goto repeat;
431         } else {
432                 memblock_merge_regions(type);
433                 return 0;
434         }
435 }
436
437 int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
438                                        int nid)
439 {
440         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, nid);
441 }
442
443 int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
444 {
445         return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES);
446 }
447
448 /**
449  * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
450  * @type: memblock type to isolate range for
451  * @base: base of range to isolate
452  * @size: size of range to isolate
453  * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
454  * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
455  *
456  * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
457  * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
458  * which may create at most two more regions.  The index of the first
459  * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
460  *
461  * RETURNS:
462  * 0 on success, -errno on failure.
463  */
464 static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
465                                         phys_addr_t base, phys_addr_t size,
466                                         int *start_rgn, int *end_rgn)
467 {
468         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
469         int i;
470
471         *start_rgn = *end_rgn = 0;
472
473         if (!size)
474                 return 0;
475
476         /* we'll create at most two more regions */
477         while (type->cnt + 2 > type->max)
478                 if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
479                         return -ENOMEM;
480
481         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
482                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
483                 phys_addr_t rbase = rgn->base;
484                 phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
485
486                 if (rbase >= end)
487                         break;
488                 if (rend <= base)
489                         continue;
490
491                 if (rbase < base) {
492                         /*
493                          * @rgn intersects from below.  Split and continue
494                          * to process the next region - the new top half.
495                          */
496                         rgn->base = base;
497                         rgn->size -= base - rbase;
498                         type->total_size -= base - rbase;
499                         memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
500                                                memblock_get_region_node(rgn));
501                 } else if (rend > end) {
502                         /*
503                          * @rgn intersects from above.  Split and redo the
504                          * current region - the new bottom half.
505                          */
506                         rgn->base = end;
507                         rgn->size -= end - rbase;
508                         type->total_size -= end - rbase;
509                         memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
510                                                memblock_get_region_node(rgn));
511                 } else {
512                         /* @rgn is fully contained, record it */
513                         if (!*end_rgn)
514                                 *start_rgn = i;
515                         *end_rgn = i + 1;
516                 }
517         }
518
519         return 0;
520 }
521
522 static int __init_memblock __memblock_remove(struct memblock_type *type,
523                                              phys_addr_t base, phys_addr_t size)
524 {
525         int start_rgn, end_rgn;
526         int i, ret;
527
528         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
529         if (ret)
530                 return ret;
531
532         for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
533                 memblock_remove_region(type, i);
534         return 0;
535 }
536
537 int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
538 {
539         return __memblock_remove(&memblock.memory, base, size);
540 }
541
542 int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
543 {
544         memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
545                      (unsigned long long)base,
546                      (unsigned long long)base + size,
547                      (void *)_RET_IP_);
548
549         return __memblock_remove(&memblock.reserved, base, size);
550 }
551
552 int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
553 {
554         struct memblock_type *_rgn = &memblock.reserved;
555
556         memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
557                      (unsigned long long)base,
558                      (unsigned long long)base + size,
559                      (void *)_RET_IP_);
560
561         return memblock_add_region(_rgn, base, size, MAX_NUMNODES);
562 }
563
564 /**
565  * __next_free_mem_range - next function for for_each_free_mem_range()
566  * @idx: pointer to u64 loop variable
567  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
568  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
569  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
570  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
571  *
572  * Find the first free area from *@idx which matches @nid, fill the out
573  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
574  * *@idx contains index into memory region and the upper 32bit indexes the
575  * areas before each reserved region.  For example, if reserved regions
576  * look like the following,
577  *
578  *      0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)
579  *
580  * The upper 32bit indexes the following regions.
581  *
582  *      0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)
583  *
584  * As both region arrays are sorted, the function advances the two indices
585  * in lockstep and returns each intersection.
586  */
587 void __init_memblock __next_free_mem_range(u64 *idx, int nid,
588                                            phys_addr_t *out_start,
589                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
590 {
591         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
592         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
593         int mi = *idx & 0xffffffff;
594         int ri = *idx >> 32;
595
596         for ( ; mi < mem->cnt; mi++) {
597                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
598                 phys_addr_t m_start = m->base;
599                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
600
601                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
602                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
603                         continue;
604
605                 /* scan areas before each reservation for intersection */
606                 for ( ; ri < rsv->cnt + 1; ri++) {
607                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
608                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
609                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
610
611                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
612                         if (r_start >= m_end)
613                                 break;
614                         /* if the two regions intersect, we're done */
615                         if (m_start < r_end) {
616                                 if (out_start)
617                                         *out_start = max(m_start, r_start);
618                                 if (out_end)
619                                         *out_end = min(m_end, r_end);
620                                 if (out_nid)
621                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
622                                 /*
623                                  * The region which ends first is advanced
624                                  * for the next iteration.
625                                  */
626                                 if (m_end <= r_end)
627                                         mi++;
628                                 else
629                                         ri++;
630                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
631                                 return;
632                         }
633                 }
634         }
635
636         /* signal end of iteration */
637         *idx = ULLONG_MAX;
638 }
639
640 /**
641  * __next_free_mem_range_rev - next function for for_each_free_mem_range_reverse()
642  * @idx: pointer to u64 loop variable
643  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
644  * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
645  * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
646  * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
647  *
648  * Reverse of __next_free_mem_range().
649  */
650 void __init_memblock __next_free_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
651                                            phys_addr_t *out_start,
652                                            phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
653 {
654         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
655         struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
656         int mi = *idx & 0xffffffff;
657         int ri = *idx >> 32;
658
659         if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
660                 mi = mem->cnt - 1;
661                 ri = rsv->cnt;
662         }
663
664         for ( ; mi >= 0; mi--) {
665                 struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
666                 phys_addr_t m_start = m->base;
667                 phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
668
669                 /* only memory regions are associated with nodes, check it */
670                 if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
671                         continue;
672
673                 /* scan areas before each reservation for intersection */
674                 for ( ; ri >= 0; ri--) {
675                         struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
676                         phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
677                         phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
678
679                         /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
680                         if (r_end <= m_start)
681                                 break;
682                         /* if the two regions intersect, we're done */
683                         if (m_end > r_start) {
684                                 if (out_start)
685                                         *out_start = max(m_start, r_start);
686                                 if (out_end)
687                                         *out_end = min(m_end, r_end);
688                                 if (out_nid)
689                                         *out_nid = memblock_get_region_node(m);
690
691                                 if (m_start >= r_start)
692                                         mi--;
693                                 else
694                                         ri--;
695                                 *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
696                                 return;
697                         }
698                 }
699         }
700
701         *idx = ULLONG_MAX;
702 }
703
704 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
705 /*
706  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
707  */
708 void __init_memblock __next_mem_pfn_range(int *idx, int nid,
709                                 unsigned long *out_start_pfn,
710                                 unsigned long *out_end_pfn, int *out_nid)
711 {
712         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
713         struct memblock_region *r;
714
715         while (++*idx < type->cnt) {
716                 r = &type->regions[*idx];
717
718                 if (PFN_UP(r->base) >= PFN_DOWN(r->base + r->size))
719                         continue;
720                 if (nid == MAX_NUMNODES || nid == r->nid)
721                         break;
722         }
723         if (*idx >= type->cnt) {
724                 *idx = -1;
725                 return;
726         }
727
728         if (out_start_pfn)
729                 *out_start_pfn = PFN_UP(r->base);
730         if (out_end_pfn)
731                 *out_end_pfn = PFN_DOWN(r->base + r->size);
732         if (out_nid)
733                 *out_nid = r->nid;
734 }
735
736 /**
737  * memblock_set_node - set node ID on memblock regions
738  * @base: base of area to set node ID for
739  * @size: size of area to set node ID for
740  * @nid: node ID to set
741  *
742  * Set the nid of memblock memory regions in [@base,@base+@size) to @nid.
743  * Regions which cross the area boundaries are split as necessary.
744  *
745  * RETURNS:
746  * 0 on success, -errno on failure.
747  */
748 int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
749                                       int nid)
750 {
751         struct memblock_type *type = &memblock.memory;
752         int start_rgn, end_rgn;
753         int i, ret;
754
755         ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
756         if (ret)
757                 return ret;
758
759         for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
760                 memblock_set_region_node(&type->regions[i], nid);
761
762         memblock_merge_regions(type);
763         return 0;
764 }
765 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
766
767 static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
768                                         phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
769                                         int nid)
770 {
771         phys_addr_t found;
772
773         /* align @size to avoid excessive fragmentation on reserved array */
774         size = round_up(size, align);
775
776         found = memblock_find_in_range_node(0, max_addr, size, align, nid);
777         if (found && !memblock_reserve(found, size))
778                 return found;
779
780         return 0;
781 }
782
783 phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
784 {
785         return memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid);
786 }
787
788 phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
789 {
790         return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, MAX_NUMNODES);
791 }
792
793 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
794 {
795         phys_addr_t alloc;
796
797         alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);
798
799         if (alloc == 0)
800                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
801                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
802
803         return alloc;
804 }
805
806 phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
807 {
808         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
809 }
810
811 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
812 {
813         phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
814
815         if (res)
816                 return res;
817         return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
818 }
819
820
821 /*
822  * Remaining API functions
823  */
824
825 phys_addr_t __init memblock_phys_mem_size(void)
826 {
827         return memblock.memory.total_size;
828 }
829
830 /* lowest address */
831 phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
832 {
833         return memblock.memory.regions[0].base;
834 }
835
836 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
837 {
838         int idx = memblock.memory.cnt - 1;
839
840         return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
841 }
842
843 void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
844 {
845         unsigned long i;
846         phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
847
848         if (!limit)
849                 return;
850
851         /* find out max address */
852         for (i = 0; i < memblock.memory.cnt; i++) {
853                 struct memblock_region *r = &memblock.memory.regions[i];
854
855                 if (limit <= r->size) {
856                         max_addr = r->base + limit;
857                         break;
858                 }
859                 limit -= r->size;
860         }
861
862         /* truncate both memory and reserved regions */
863         __memblock_remove(&memblock.memory, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
864         __memblock_remove(&memblock.reserved, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
865 }
866
867 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
868 {
869         unsigned int left = 0, right = type->cnt;
870
871         do {
872                 unsigned int mid = (right + left) / 2;
873
874                 if (addr < type->regions[mid].base)
875                         right = mid;
876                 else if (addr >= (type->regions[mid].base +
877                                   type->regions[mid].size))
878                         left = mid + 1;
879                 else
880                         return mid;
881         } while (left < right);
882         return -1;
883 }
884
885 int __init memblock_is_reserved(phys_addr_t addr)
886 {
887         return memblock_search(&memblock.reserved, addr) != -1;
888 }
889
890 int __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
891 {
892         return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
893 }
894
895 /**
896  * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
897  * @base: base of region to check
898  * @size: size of region to check
899  *
900  * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
901  *
902  * RETURNS:
903  * 0 if false, non-zero if true
904  */
905 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
906 {
907         int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
908         phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
909
910         if (idx == -1)
911                 return 0;
912         return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
913                 (memblock.memory.regions[idx].base +
914                  memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
915 }
916
917 /**
918  * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
919  * @base: base of region to check
920  * @size: size of region to check
921  *
922  * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
923  *
924  * RETURNS:
925  * 0 if false, non-zero if true
926  */
927 int __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
928 {
929         memblock_cap_size(base, &size);
930         return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size) >= 0;
931 }
932
933 void __init_memblock memblock_trim_memory(phys_addr_t align)
934 {
935         int i;
936         phys_addr_t start, end, orig_start, orig_end;
937         struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
938
939         for (i = 0; i < mem->cnt; i++) {
940                 orig_start = mem->regions[i].base;
941                 orig_end = mem->regions[i].base + mem->regions[i].size;
942                 start = round_up(orig_start, align);
943                 end = round_down(orig_end, align);
944
945                 if (start == orig_start && end == orig_end)
946                         continue;
947
948                 if (start < end) {
949                         mem->regions[i].base = start;
950                         mem->regions[i].size = end - start;
951                 } else {
952                         memblock_remove_region(mem, i);
953                         i--;
954                 }
955         }
956 }
957
958 void __init_memblock memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)
959 {
960         memblock.current_limit = limit;
961 }
962
963 static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name)
964 {
965         unsigned long long base, size;
966         int i;
967
968         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, type->cnt);
969
970         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
971                 struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
972                 char nid_buf[32] = "";
973
974                 base = rgn->base;
975                 size = rgn->size;
976 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
977                 if (memblock_get_region_node(rgn) != MAX_NUMNODES)
978                         snprintf(nid_buf, sizeof(nid_buf), " on node %d",
979                                  memblock_get_region_node(rgn));
980 #endif
981                 pr_info(" %s[%#x]\t[%#016llx-%#016llx], %#llx bytes%s\n",
982                         name, i, base, base + size - 1, size, nid_buf);
983         }
984 }
985
986 void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
987 {
988         pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
989         pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
990                 (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
991                 (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
992
993         memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
994         memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
995 }
996
997 void __init memblock_allow_resize(void)
998 {
999         memblock_can_resize = 1;
1000 }
1001
1002 static int __init early_memblock(char *p)
1003 {
1004         if (p && strstr(p, "debug"))
1005                 memblock_debug = 1;
1006         return 0;
1007 }
1008 early_param("memblock", early_memblock);
1009
1010 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
1011
1012 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
1013 {
1014         struct memblock_type *type = m->private;
1015         struct memblock_region *reg;
1016         int i;
1017
1018         for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
1019                 reg = &type->regions[i];
1020                 seq_printf(m, "%4d: ", i);
1021                 if (sizeof(phys_addr_t) == 4)
1022                         seq_printf(m, "0x%08lx..0x%08lx\n",
1023                                    (unsigned long)reg->base,
1024                                    (unsigned long)(reg->base + reg->size - 1));
1025                 else
1026                         seq_printf(m, "0x%016llx..0x%016llx\n",
1027                                    (unsigned long long)reg->base,
1028                                    (unsigned long long)(reg->base + reg->size - 1));
1029
1030         }
1031         return 0;
1032 }
1033
1034 static int memblock_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
1035 {
1036         return single_open(file, memblock_debug_show, inode->i_private);
1037 }
1038
1039 static const struct file_operations memblock_debug_fops = {
1040         .open = memblock_debug_open,
1041         .read = seq_read,
1042         .llseek = seq_lseek,
1043         .release = single_release,
1044 };
1045
1046 static int __init memblock_init_debugfs(void)
1047 {
1048         struct dentry *root = debugfs_create_dir("memblock", NULL);
1049         if (!root)
1050                 return -ENXIO;
1051         debugfs_create_file("memory", S_IRUGO, root, &memblock.memory, &memblock_debug_fops);
1052         debugfs_create_file("reserved", S_IRUGO, root, &memblock.reserved, &memblock_debug_fops);
1053
1054         return 0;
1055 }
1056 __initcall(memblock_init_debugfs);
1057
1058 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */