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