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