drivers: cpuquiet: Fix hotplug stats
[linux-3.10.git] / mm / nobootmem.c
1 /*
2  *  bootmem - A boot-time physical memory allocator and configurator
3  *
4  *  Copyright (C) 1999 Ingo Molnar
5  *                1999 Kanoj Sarcar, SGI
6  *                2008 Johannes Weiner
7  *
8  * Access to this subsystem has to be serialized externally (which is true
9  * for the boot process anyway).
10  */
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/pfn.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/bootmem.h>
15 #include <linux/export.h>
16 #include <linux/kmemleak.h>
17 #include <linux/range.h>
18 #include <linux/memblock.h>
19
20 #include <asm/bug.h>
21 #include <asm/io.h>
22 #include <asm/processor.h>
23
24 #include "internal.h"
25
26 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
27 struct pglist_data __refdata contig_page_data;
28 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
29 #endif
30
31 unsigned long max_low_pfn;
32 unsigned long min_low_pfn;
33 unsigned long max_pfn;
34
35 static void * __init __alloc_memory_core_early(int nid, u64 size, u64 align,
36                                         u64 goal, u64 limit)
37 {
38         void *ptr;
39         u64 addr;
40
41         if (limit > memblock.current_limit)
42                 limit = memblock.current_limit;
43
44         addr = memblock_find_in_range_node(goal, limit, size, align, nid);
45         if (!addr)
46                 return NULL;
47
48         memblock_reserve(addr, size);
49         ptr = phys_to_virt(addr);
50         memset(ptr, 0, size);
51         /*
52          * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
53          * are never reported as leaks.
54          */
55         kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
56         return ptr;
57 }
58
59 /*
60  * free_bootmem_late - free bootmem pages directly to page allocator
61  * @addr: starting address of the range
62  * @size: size of the range in bytes
63  *
64  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
65  * down, but we are still initializing the system.  Pages are given directly
66  * to the page allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
67  */
68 void __init free_bootmem_late(unsigned long addr, unsigned long size)
69 {
70         unsigned long cursor, end;
71
72         kmemleak_free_part(__va(addr), size);
73
74         cursor = PFN_UP(addr);
75         end = PFN_DOWN(addr + size);
76
77         for (; cursor < end; cursor++) {
78                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), 0);
79                 totalram_pages++;
80         }
81 }
82
83 static void __init __free_pages_memory(unsigned long start, unsigned long end)
84 {
85         unsigned long i, start_aligned, end_aligned;
86         int order = ilog2(BITS_PER_LONG);
87
88         start_aligned = (start + (BITS_PER_LONG - 1)) & ~(BITS_PER_LONG - 1);
89         end_aligned = end & ~(BITS_PER_LONG - 1);
90
91         if (end_aligned <= start_aligned) {
92                 for (i = start; i < end; i++)
93                         __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
94
95                 return;
96         }
97
98         for (i = start; i < start_aligned; i++)
99                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
100
101         for (i = start_aligned; i < end_aligned; i += BITS_PER_LONG)
102                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), order);
103
104         for (i = end_aligned; i < end; i++)
105                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(i), 0);
106 }
107
108 static unsigned long __init __free_memory_core(phys_addr_t start,
109                                  phys_addr_t end)
110 {
111         unsigned long start_pfn = PFN_UP(start);
112         unsigned long end_pfn = min_t(unsigned long,
113                                       PFN_DOWN(end), max_low_pfn);
114
115         if (start_pfn > end_pfn)
116                 return 0;
117
118         __free_pages_memory(start_pfn, end_pfn);
119
120         return end_pfn - start_pfn;
121 }
122
123 static unsigned long __init free_low_memory_core_early(void)
124 {
125         unsigned long count = 0;
126         phys_addr_t start, end, size;
127         u64 i;
128
129         for_each_free_mem_range(i, MAX_NUMNODES, &start, &end, NULL)
130                 count += __free_memory_core(start, end);
131
132         /* free range that is used for reserved array if we allocate it */
133         size = get_allocated_memblock_reserved_regions_info(&start);
134         if (size)
135                 count += __free_memory_core(start, start + size);
136
137         return count;
138 }
139
140 static void reset_node_lowmem_managed_pages(pg_data_t *pgdat)
141 {
142         struct zone *z;
143
144         /*
145          * In free_area_init_core(), highmem zone's managed_pages is set to
146          * present_pages, and bootmem allocator doesn't allocate from highmem
147          * zones. So there's no need to recalculate managed_pages because all
148          * highmem pages will be managed by the buddy system. Here highmem
149          * zone also includes highmem movable zone.
150          */
151         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
152                 if (!is_highmem(z))
153                         z->managed_pages = 0;
154 }
155
156 /**
157  * free_all_bootmem - release free pages to the buddy allocator
158  *
159  * Returns the number of pages actually released.
160  */
161 unsigned long __init free_all_bootmem(void)
162 {
163         struct pglist_data *pgdat;
164
165         for_each_online_pgdat(pgdat)
166                 reset_node_lowmem_managed_pages(pgdat);
167
168         /*
169          * We need to use MAX_NUMNODES instead of NODE_DATA(0)->node_id
170          *  because in some case like Node0 doesn't have RAM installed
171          *  low ram will be on Node1
172          */
173         return free_low_memory_core_early();
174 }
175
176 /**
177  * free_bootmem_node - mark a page range as usable
178  * @pgdat: node the range resides on
179  * @physaddr: starting address of the range
180  * @size: size of the range in bytes
181  *
182  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
183  *
184  * The range must reside completely on the specified node.
185  */
186 void __init free_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
187                               unsigned long size)
188 {
189         kmemleak_free_part(__va(physaddr), size);
190         memblock_free(physaddr, size);
191 }
192
193 /**
194  * free_bootmem - mark a page range as usable
195  * @addr: starting address of the range
196  * @size: size of the range in bytes
197  *
198  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
199  *
200  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
201  */
202 void __init free_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size)
203 {
204         kmemleak_free_part(__va(addr), size);
205         memblock_free(addr, size);
206 }
207
208 static void * __init ___alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size,
209                                         unsigned long align,
210                                         unsigned long goal,
211                                         unsigned long limit)
212 {
213         void *ptr;
214
215         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
216                 return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
217
218 restart:
219
220         ptr = __alloc_memory_core_early(MAX_NUMNODES, size, align, goal, limit);
221
222         if (ptr)
223                 return ptr;
224
225         if (goal != 0) {
226                 goal = 0;
227                 goto restart;
228         }
229
230         return NULL;
231 }
232
233 /**
234  * __alloc_bootmem_nopanic - allocate boot memory without panicking
235  * @size: size of the request in bytes
236  * @align: alignment of the region
237  * @goal: preferred starting address of the region
238  *
239  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
240  * fall back to memory below @goal.
241  *
242  * Allocation may happen on any node in the system.
243  *
244  * Returns NULL on failure.
245  */
246 void * __init __alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size, unsigned long align,
247                                         unsigned long goal)
248 {
249         unsigned long limit = -1UL;
250
251         return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
252 }
253
254 static void * __init ___alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
255                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
256 {
257         void *mem = ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
258
259         if (mem)
260                 return mem;
261         /*
262          * Whoops, we cannot satisfy the allocation request.
263          */
264         printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
265         panic("Out of memory");
266         return NULL;
267 }
268
269 /**
270  * __alloc_bootmem - allocate boot memory
271  * @size: size of the request in bytes
272  * @align: alignment of the region
273  * @goal: preferred starting address of the region
274  *
275  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
276  * fall back to memory below @goal.
277  *
278  * Allocation may happen on any node in the system.
279  *
280  * The function panics if the request can not be satisfied.
281  */
282 void * __init __alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
283                               unsigned long goal)
284 {
285         unsigned long limit = -1UL;
286
287         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
288 }
289
290 void * __init ___alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat,
291                                                    unsigned long size,
292                                                    unsigned long align,
293                                                    unsigned long goal,
294                                                    unsigned long limit)
295 {
296         void *ptr;
297
298 again:
299         ptr = __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
300                                         goal, limit);
301         if (ptr)
302                 return ptr;
303
304         ptr = __alloc_memory_core_early(MAX_NUMNODES, size, align,
305                                         goal, limit);
306         if (ptr)
307                 return ptr;
308
309         if (goal) {
310                 goal = 0;
311                 goto again;
312         }
313
314         return NULL;
315 }
316
317 void * __init __alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
318                                    unsigned long align, unsigned long goal)
319 {
320         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
321                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
322
323         return ___alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size, align, goal, 0);
324 }
325
326 void * __init ___alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
327                                     unsigned long align, unsigned long goal,
328                                     unsigned long limit)
329 {
330         void *ptr;
331
332         ptr = ___alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size, align, goal, limit);
333         if (ptr)
334                 return ptr;
335
336         printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
337         panic("Out of memory");
338         return NULL;
339 }
340
341 /**
342  * __alloc_bootmem_node - allocate boot memory from a specific node
343  * @pgdat: node to allocate from
344  * @size: size of the request in bytes
345  * @align: alignment of the region
346  * @goal: preferred starting address of the region
347  *
348  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
349  * fall back to memory below @goal.
350  *
351  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
352  * can not hold the requested memory.
353  *
354  * The function panics if the request can not be satisfied.
355  */
356 void * __init __alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
357                                    unsigned long align, unsigned long goal)
358 {
359         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
360                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
361
362         return ___alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal, 0);
363 }
364
365 void * __init __alloc_bootmem_node_high(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
366                                    unsigned long align, unsigned long goal)
367 {
368         return __alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal);
369 }
370
371 #ifndef ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT
372 #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0xffffffffUL
373 #endif
374
375 /**
376  * __alloc_bootmem_low - allocate low boot memory
377  * @size: size of the request in bytes
378  * @align: alignment of the region
379  * @goal: preferred starting address of the region
380  *
381  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
382  * fall back to memory below @goal.
383  *
384  * Allocation may happen on any node in the system.
385  *
386  * The function panics if the request can not be satisfied.
387  */
388 void * __init __alloc_bootmem_low(unsigned long size, unsigned long align,
389                                   unsigned long goal)
390 {
391         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
392 }
393
394 void * __init __alloc_bootmem_low_nopanic(unsigned long size,
395                                           unsigned long align,
396                                           unsigned long goal)
397 {
398         return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal,
399                                         ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
400 }
401
402 /**
403  * __alloc_bootmem_low_node - allocate low boot memory from a specific node
404  * @pgdat: node to allocate from
405  * @size: size of the request in bytes
406  * @align: alignment of the region
407  * @goal: preferred starting address of the region
408  *
409  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
410  * fall back to memory below @goal.
411  *
412  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
413  * can not hold the requested memory.
414  *
415  * The function panics if the request can not be satisfied.
416  */
417 void * __init __alloc_bootmem_low_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
418                                        unsigned long align, unsigned long goal)
419 {
420         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
421                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
422
423         return ___alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal,
424                                      ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
425 }