mm: memcg: remove needless !mm fixup to init_mm when charging
[linux-3.10.git] / mm / memblock.c
index c4a8750..4d9393c 100644 (file)
 #include <linux/seq_file.h>
 #include <linux/memblock.h>
 
-struct memblock memblock __initdata_memblock;
+static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
+static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS] __initdata_memblock;
+
+struct memblock memblock __initdata_memblock = {
+       .memory.regions         = memblock_memory_init_regions,
+       .memory.cnt             = 1,    /* empty dummy entry */
+       .memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
+
+       .reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions,
+       .reserved.cnt           = 1,    /* empty dummy entry */
+       .reserved.max           = INIT_MEMBLOCK_REGIONS,
+
+       .current_limit          = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE,
+};
 
 int memblock_debug __initdata_memblock;
-int memblock_can_resize __initdata_memblock;
-static struct memblock_region memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS + 1] __initdata_memblock;
-static struct memblock_region memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS + 1] __initdata_memblock;
+static int memblock_can_resize __initdata_memblock;
+static int memblock_memory_in_slab __initdata_memblock = 0;
+static int memblock_reserved_in_slab __initdata_memblock = 0;
 
 /* inline so we don't get a warning when pr_debug is compiled out */
 static inline const char *memblock_type_name(struct memblock_type *type)
@@ -38,6 +51,12 @@ static inline const char *memblock_type_name(struct memblock_type *type)
                return "unknown";
 }
 
+/* adjust *@size so that (@base + *@size) doesn't overflow, return new size */
+static inline phys_addr_t memblock_cap_size(phys_addr_t base, phys_addr_t *size)
+{
+       return *size = min(*size, (phys_addr_t)ULLONG_MAX - base);
+}
+
 /*
  * Address comparison utilities
  */
@@ -47,7 +66,8 @@ static unsigned long __init_memblock memblock_addrs_overlap(phys_addr_t base1, p
        return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
 }
 
-long __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type, phys_addr_t base, phys_addr_t size)
+static long __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type,
+                                       phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 {
        unsigned long i;
 
@@ -61,112 +81,78 @@ long __init_memblock memblock_overlaps_region(struct memblock_type *type, phys_a
        return (i < type->cnt) ? i : -1;
 }
 
-/*
- * Find, allocate, deallocate or reserve unreserved regions. All allocations
- * are top-down.
- */
-
-static phys_addr_t __init_memblock memblock_find_region(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
-                                         phys_addr_t size, phys_addr_t align)
-{
-       phys_addr_t base, res_base;
-       long j;
-
-       /* In case, huge size is requested */
-       if (end < size)
-               return 0;
-
-       base = round_down(end - size, align);
-
-       /* Prevent allocations returning 0 as it's also used to
-        * indicate an allocation failure
-        */
-       if (start == 0)
-               start = PAGE_SIZE;
-
-       while (start <= base) {
-               j = memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size);
-               if (j < 0)
-                       return base;
-               res_base = memblock.reserved.regions[j].base;
-               if (res_base < size)
-                       break;
-               base = round_down(res_base - size, align);
-       }
-
-       return 0;
-}
-
-/*
- * Find a free area with specified alignment in a specific range.
+/**
+ * memblock_find_in_range_node - find free area in given range and node
+ * @start: start of candidate range
+ * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
+ * @size: size of free area to find
+ * @align: alignment of free area to find
+ * @nid: nid of the free area to find, %MAX_NUMNODES for any node
+ *
+ * Find @size free area aligned to @align in the specified range and node.
+ *
+ * RETURNS:
+ * Found address on success, %0 on failure.
  */
-phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start, phys_addr_t end,
-                                       phys_addr_t size, phys_addr_t align)
+phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t start,
+                                       phys_addr_t end, phys_addr_t size,
+                                       phys_addr_t align, int nid)
 {
-       long i;
-
-       BUG_ON(0 == size);
+       phys_addr_t this_start, this_end, cand;
+       u64 i;
 
-       /* Pump up max_addr */
+       /* pump up @end */
        if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
                end = memblock.current_limit;
 
-       /* We do a top-down search, this tends to limit memory
-        * fragmentation by keeping early boot allocs near the
-        * top of memory
-        */
-       for (i = memblock.memory.cnt - 1; i >= 0; i--) {
-               phys_addr_t memblockbase = memblock.memory.regions[i].base;
-               phys_addr_t memblocksize = memblock.memory.regions[i].size;
-               phys_addr_t bottom, top, found;
+       /* avoid allocating the first page */
+       start = max_t(phys_addr_t, start, PAGE_SIZE);
+       end = max(start, end);
 
-               if (memblocksize < size)
-                       continue;
-               if ((memblockbase + memblocksize) <= start)
-                       break;
-               bottom = max(memblockbase, start);
-               top = min(memblockbase + memblocksize, end);
-               if (bottom >= top)
+       for_each_free_mem_range_reverse(i, nid, &this_start, &this_end, NULL) {
+               this_start = clamp(this_start, start, end);
+               this_end = clamp(this_end, start, end);
+
+               if (this_end < size)
                        continue;
-               found = memblock_find_region(bottom, top, size, align);
-               if (found)
-                       return found;
+
+               cand = round_down(this_end - size, align);
+               if (cand >= this_start)
+                       return cand;
        }
        return 0;
 }
 
-/*
- * Free memblock.reserved.regions
- */
-int __init_memblock memblock_free_reserved_regions(void)
-{
-       if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
-               return 0;
-
-       return memblock_free(__pa(memblock.reserved.regions),
-                sizeof(struct memblock_region) * memblock.reserved.max);
-}
-
-/*
- * Reserve memblock.reserved.regions
+/**
+ * memblock_find_in_range - find free area in given range
+ * @start: start of candidate range
+ * @end: end of candidate range, can be %MEMBLOCK_ALLOC_{ANYWHERE|ACCESSIBLE}
+ * @size: size of free area to find
+ * @align: alignment of free area to find
+ *
+ * Find @size free area aligned to @align in the specified range.
+ *
+ * RETURNS:
+ * Found address on success, %0 on failure.
  */
-int __init_memblock memblock_reserve_reserved_regions(void)
+phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start,
+                                       phys_addr_t end, phys_addr_t size,
+                                       phys_addr_t align)
 {
-       if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
-               return 0;
-
-       return memblock_reserve(__pa(memblock.reserved.regions),
-                sizeof(struct memblock_region) * memblock.reserved.max);
+       return memblock_find_in_range_node(start, end, size, align,
+                                          MAX_NUMNODES);
 }
 
 static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, unsigned long r)
 {
+       type->total_size -= type->regions[r].size;
        memmove(&type->regions[r], &type->regions[r + 1],
                (type->cnt - (r + 1)) * sizeof(type->regions[r]));
        type->cnt--;
 
        /* Special case for empty arrays */
        if (type->cnt == 0) {
+               WARN_ON(type->total_size != 0);
                type->cnt = 1;
                type->regions[0].base = 0;
                type->regions[0].size = 0;
@@ -174,14 +160,42 @@ static void __init_memblock memblock_remove_region(struct memblock_type *type, u
        }
 }
 
-/* Defined below but needed now */
-static long memblock_add_region(struct memblock_type *type, phys_addr_t base, phys_addr_t size);
+phys_addr_t __init_memblock get_allocated_memblock_reserved_regions_info(
+                                       phys_addr_t *addr)
+{
+       if (memblock.reserved.regions == memblock_reserved_init_regions)
+               return 0;
+
+       *addr = __pa(memblock.reserved.regions);
+
+       return PAGE_ALIGN(sizeof(struct memblock_region) *
+                         memblock.reserved.max);
+}
 
-static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type)
+/**
+ * memblock_double_array - double the size of the memblock regions array
+ * @type: memblock type of the regions array being doubled
+ * @new_area_start: starting address of memory range to avoid overlap with
+ * @new_area_size: size of memory range to avoid overlap with
+ *
+ * Double the size of the @type regions array. If memblock is being used to
+ * allocate memory for a new reserved regions array and there is a previously
+ * allocated memory range [@new_area_start,@new_area_start+@new_area_size]
+ * waiting to be reserved, ensure the memory used by the new array does
+ * not overlap.
+ *
+ * RETURNS:
+ * 0 on success, -1 on failure.
+ */
+static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type,
+                                               phys_addr_t new_area_start,
+                                               phys_addr_t new_area_size)
 {
        struct memblock_region *new_array, *old_array;
+       phys_addr_t old_alloc_size, new_alloc_size;
        phys_addr_t old_size, new_size, addr;
        int use_slab = slab_is_available();
+       int *in_slab;
 
        /* We don't allow resizing until we know about the reserved regions
         * of memory that aren't suitable for allocation
@@ -192,36 +206,62 @@ static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type)
        /* Calculate new doubled size */
        old_size = type->max * sizeof(struct memblock_region);
        new_size = old_size << 1;
+       /*
+        * We need to allocated new one align to PAGE_SIZE,
+        *   so we can free them completely later.
+        */
+       old_alloc_size = PAGE_ALIGN(old_size);
+       new_alloc_size = PAGE_ALIGN(new_size);
+
+       /* Retrieve the slab flag */
+       if (type == &memblock.memory)
+               in_slab = &memblock_memory_in_slab;
+       else
+               in_slab = &memblock_reserved_in_slab;
 
        /* Try to find some space for it.
         *
         * WARNING: We assume that either slab_is_available() and we use it or
-        * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to use
-        * when bootmem is currently active (unless bootmem itself is implemented
-        * on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
+        * we use MEMBLOCK for allocations. That means that this is unsafe to
+        * use when bootmem is currently active (unless bootmem itself is
+        * implemented on top of MEMBLOCK which isn't the case yet)
         *
         * This should however not be an issue for now, as we currently only
-        * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab is
-        * active for memory hotplug operations
+        * call into MEMBLOCK while it's still active, or much later when slab
+        * is active for memory hotplug operations
         */
        if (use_slab) {
                new_array = kmalloc(new_size, GFP_KERNEL);
                addr = new_array ? __pa(new_array) : 0;
-       } else
-               addr = memblock_find_in_range(0, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, new_size, sizeof(phys_addr_t));
+       } else {
+               /* only exclude range when trying to double reserved.regions */
+               if (type != &memblock.reserved)
+                       new_area_start = new_area_size = 0;
+
+               addr = memblock_find_in_range(new_area_start + new_area_size,
+                                               memblock.current_limit,
+                                               new_alloc_size, PAGE_SIZE);
+               if (!addr && new_area_size)
+                       addr = memblock_find_in_range(0,
+                               min(new_area_start, memblock.current_limit),
+                               new_alloc_size, PAGE_SIZE);
+
+               new_array = addr ? __va(addr) : 0;
+       }
        if (!addr) {
                pr_err("memblock: Failed to double %s array from %ld to %ld entries !\n",
                       memblock_type_name(type), type->max, type->max * 2);
                return -1;
        }
-       new_array = __va(addr);
 
-       memblock_dbg("memblock: %s array is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
-                memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr, (u64)addr + new_size - 1);
+       memblock_dbg("memblock: %s is doubled to %ld at [%#010llx-%#010llx]",
+                       memblock_type_name(type), type->max * 2, (u64)addr,
+                       (u64)addr + new_size - 1);
 
-       /* Found space, we now need to move the array over before
-        * we add the reserved region since it may be our reserved
-        * array itself that is full.
+       /*
+        * Found space, we now need to move the array over before we add the
+        * reserved region since it may be our reserved array itself that is
+        * full.
         */
        memcpy(new_array, type->regions, old_size);
        memset(new_array + type->max, 0, old_size);
@@ -229,21 +269,22 @@ static int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type)
        type->regions = new_array;
        type->max <<= 1;
 
-       /* If we use SLAB that's it, we are done */
-       if (use_slab)
-               return 0;
+       /* Free old array. We needn't free it if the array is the static one */
+       if (*in_slab)
+               kfree(old_array);
+       else if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
+                old_array != memblock_reserved_init_regions)
+               memblock_free(__pa(old_array), old_alloc_size);
 
-       /* Add the new reserved region now. Should not fail ! */
-       BUG_ON(memblock_add_region(&memblock.reserved, addr, new_size));
-
-       /* If the array wasn't our static init one, then free it. We only do
-        * that before SLAB is available as later on, we don't know whether
-        * to use kfree or free_bootmem_pages(). Shouldn't be a big deal
-        * anyways
+       /*
+        * Reserve the new array if that comes from the memblock.  Otherwise, we
+        * needn't do it
         */
-       if (old_array != memblock_memory_init_regions &&
-           old_array != memblock_reserved_init_regions)
-               memblock_free(__pa(old_array), old_size);
+       if (!use_slab)
+               BUG_ON(memblock_reserve(addr, new_alloc_size));
+
+       /* Update slab flag */
+       *in_slab = use_slab;
 
        return 0;
 }
@@ -299,6 +340,7 @@ static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
        rgn->size = size;
        memblock_set_region_node(rgn, nid);
        type->cnt++;
+       type->total_size += size;
 }
 
 /**
@@ -306,6 +348,7 @@ static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
  * @type: memblock type to add new region into
  * @base: base address of the new region
  * @size: size of the new region
+ * @nid: nid of the new region
  *
  * Add new memblock region [@base,@base+@size) into @type.  The new region
  * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already
@@ -315,19 +358,24 @@ static void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type,
  * RETURNS:
  * 0 on success, -errno on failure.
  */
-static long __init_memblock memblock_add_region(struct memblock_type *type,
-                                               phys_addr_t base, phys_addr_t size)
+static int __init_memblock memblock_add_region(struct memblock_type *type,
+                               phys_addr_t base, phys_addr_t size, int nid)
 {
        bool insert = false;
-       phys_addr_t obase = base, end = base + size;
+       phys_addr_t obase = base;
+       phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
        int i, nr_new;
 
+       if (!size)
+               return 0;
+
        /* special case for empty array */
        if (type->regions[0].size == 0) {
-               WARN_ON(type->cnt != 1);
+               WARN_ON(type->cnt != 1 || type->total_size);
                type->regions[0].base = base;
                type->regions[0].size = size;
-               memblock_set_region_node(&type->regions[0], MAX_NUMNODES);
+               memblock_set_region_node(&type->regions[0], nid);
+               type->total_size = size;
                return 0;
        }
 repeat:
@@ -356,7 +404,7 @@ repeat:
                        nr_new++;
                        if (insert)
                                memblock_insert_region(type, i++, base,
-                                               rbase - base, MAX_NUMNODES);
+                                                      rbase - base, nid);
                }
                /* area below @rend is dealt with, forget about it */
                base = min(rend, end);
@@ -366,8 +414,7 @@ repeat:
        if (base < end) {
                nr_new++;
                if (insert)
-                       memblock_insert_region(type, i, base, end - base,
-                                              MAX_NUMNODES);
+                       memblock_insert_region(type, i, base, end - base, nid);
        }
 
        /*
@@ -376,7 +423,7 @@ repeat:
         */
        if (!insert) {
                while (type->cnt + nr_new > type->max)
-                       if (memblock_double_array(type) < 0)
+                       if (memblock_double_array(type, obase, size) < 0)
                                return -ENOMEM;
                insert = true;
                goto repeat;
@@ -386,88 +433,140 @@ repeat:
        }
 }
 
-long __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
+int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
+                                      int nid)
 {
-       return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size);
+       return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, nid);
 }
 
-static long __init_memblock __memblock_remove(struct memblock_type *type,
-                                             phys_addr_t base, phys_addr_t size)
+int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 {
-       phys_addr_t end = base + size;
+       return memblock_add_region(&memblock.memory, base, size, MAX_NUMNODES);
+}
+
+/**
+ * memblock_isolate_range - isolate given range into disjoint memblocks
+ * @type: memblock type to isolate range for
+ * @base: base of range to isolate
+ * @size: size of range to isolate
+ * @start_rgn: out parameter for the start of isolated region
+ * @end_rgn: out parameter for the end of isolated region
+ *
+ * Walk @type and ensure that regions don't cross the boundaries defined by
+ * [@base,@base+@size).  Crossing regions are split at the boundaries,
+ * which may create at most two more regions.  The index of the first
+ * region inside the range is returned in *@start_rgn and end in *@end_rgn.
+ *
+ * RETURNS:
+ * 0 on success, -errno on failure.
+ */
+static int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type,
+                                       phys_addr_t base, phys_addr_t size,
+                                       int *start_rgn, int *end_rgn)
+{
+       phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
        int i;
 
-       /* Walk through the array for collisions */
+       *start_rgn = *end_rgn = 0;
+
+       if (!size)
+               return 0;
+
+       /* we'll create at most two more regions */
+       while (type->cnt + 2 > type->max)
+               if (memblock_double_array(type, base, size) < 0)
+                       return -ENOMEM;
+
        for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
                struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
-               phys_addr_t rend = rgn->base + rgn->size;
+               phys_addr_t rbase = rgn->base;
+               phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
 
-               /* Nothing more to do, exit */
-               if (rgn->base > end || rgn->size == 0)
+               if (rbase >= end)
                        break;
-
-               /* If we fully enclose the block, drop it */
-               if (base <= rgn->base && end >= rend) {
-                       memblock_remove_region(type, i--);
+               if (rend <= base)
                        continue;
-               }
 
-               /* If we are fully enclosed within a block
-                * then we need to split it and we are done
-                */
-               if (base > rgn->base && end < rend) {
-                       rgn->size = base - rgn->base;
-                       if (!memblock_add_region(type, end, rend - end))
-                               return 0;
-                       /* Failure to split is bad, we at least
-                        * restore the block before erroring
+               if (rbase < base) {
+                       /*
+                        * @rgn intersects from below.  Split and continue
+                        * to process the next region - the new top half.
+                        */
+                       rgn->base = base;
+                       rgn->size -= base - rbase;
+                       type->total_size -= base - rbase;
+                       memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
+                                              memblock_get_region_node(rgn));
+               } else if (rend > end) {
+                       /*
+                        * @rgn intersects from above.  Split and redo the
+                        * current region - the new bottom half.
                         */
-                       rgn->size = rend - rgn->base;
-                       WARN_ON(1);
-                       return -1;
-               }
-
-               /* Check if we need to trim the bottom of a block */
-               if (rgn->base < end && rend > end) {
-                       rgn->size -= end - rgn->base;
                        rgn->base = end;
-                       break;
+                       rgn->size -= end - rbase;
+                       type->total_size -= end - rbase;
+                       memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
+                                              memblock_get_region_node(rgn));
+               } else {
+                       /* @rgn is fully contained, record it */
+                       if (!*end_rgn)
+                               *start_rgn = i;
+                       *end_rgn = i + 1;
                }
+       }
 
-               /* And check if we need to trim the top of a block */
-               if (base < rend)
-                       rgn->size -= rend - base;
+       return 0;
+}
 
-       }
+static int __init_memblock __memblock_remove(struct memblock_type *type,
+                                            phys_addr_t base, phys_addr_t size)
+{
+       int start_rgn, end_rgn;
+       int i, ret;
+
+       ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       for (i = end_rgn - 1; i >= start_rgn; i--)
+               memblock_remove_region(type, i);
        return 0;
 }
 
-long __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
+int __init_memblock memblock_remove(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 {
        return __memblock_remove(&memblock.memory, base, size);
 }
 
-long __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
+int __init_memblock memblock_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 {
+       memblock_dbg("   memblock_free: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
+                    (unsigned long long)base,
+                    (unsigned long long)base + size,
+                    (void *)_RET_IP_);
+
        return __memblock_remove(&memblock.reserved, base, size);
 }
 
-long __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
+int __init_memblock memblock_reserve(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 {
        struct memblock_type *_rgn = &memblock.reserved;
 
-       BUG_ON(0 == size);
+       memblock_dbg("memblock_reserve: [%#016llx-%#016llx] %pF\n",
+                    (unsigned long long)base,
+                    (unsigned long long)base + size,
+                    (void *)_RET_IP_);
 
-       return memblock_add_region(_rgn, base, size);
+       return memblock_add_region(_rgn, base, size, MAX_NUMNODES);
 }
 
 /**
  * __next_free_mem_range - next function for for_each_free_mem_range()
  * @idx: pointer to u64 loop variable
  * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
- * @p_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
- * @p_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
- * @p_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
+ * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
+ * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
+ * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
  *
  * Find the first free area from *@idx which matches @nid, fill the out
  * parameters, and update *@idx for the next iteration.  The lower 32bit of
@@ -537,6 +636,70 @@ void __init_memblock __next_free_mem_range(u64 *idx, int nid,
        *idx = ULLONG_MAX;
 }
 
+/**
+ * __next_free_mem_range_rev - next function for for_each_free_mem_range_reverse()
+ * @idx: pointer to u64 loop variable
+ * @nid: nid: node selector, %MAX_NUMNODES for all nodes
+ * @out_start: ptr to phys_addr_t for start address of the range, can be %NULL
+ * @out_end: ptr to phys_addr_t for end address of the range, can be %NULL
+ * @out_nid: ptr to int for nid of the range, can be %NULL
+ *
+ * Reverse of __next_free_mem_range().
+ */
+void __init_memblock __next_free_mem_range_rev(u64 *idx, int nid,
+                                          phys_addr_t *out_start,
+                                          phys_addr_t *out_end, int *out_nid)
+{
+       struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
+       struct memblock_type *rsv = &memblock.reserved;
+       int mi = *idx & 0xffffffff;
+       int ri = *idx >> 32;
+
+       if (*idx == (u64)ULLONG_MAX) {
+               mi = mem->cnt - 1;
+               ri = rsv->cnt;
+       }
+
+       for ( ; mi >= 0; mi--) {
+               struct memblock_region *m = &mem->regions[mi];
+               phys_addr_t m_start = m->base;
+               phys_addr_t m_end = m->base + m->size;
+
+               /* only memory regions are associated with nodes, check it */
+               if (nid != MAX_NUMNODES && nid != memblock_get_region_node(m))
+                       continue;
+
+               /* scan areas before each reservation for intersection */
+               for ( ; ri >= 0; ri--) {
+                       struct memblock_region *r = &rsv->regions[ri];
+                       phys_addr_t r_start = ri ? r[-1].base + r[-1].size : 0;
+                       phys_addr_t r_end = ri < rsv->cnt ? r->base : ULLONG_MAX;
+
+                       /* if ri advanced past mi, break out to advance mi */
+                       if (r_end <= m_start)
+                               break;
+                       /* if the two regions intersect, we're done */
+                       if (m_end > r_start) {
+                               if (out_start)
+                                       *out_start = max(m_start, r_start);
+                               if (out_end)
+                                       *out_end = min(m_end, r_end);
+                               if (out_nid)
+                                       *out_nid = memblock_get_region_node(m);
+
+                               if (m_start >= r_start)
+                                       mi--;
+                               else
+                                       ri--;
+                               *idx = (u32)mi | (u64)ri << 32;
+                               return;
+                       }
+               }
+       }
+
+       *idx = ULLONG_MAX;
+}
+
 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
 /*
  * Common iterator interface used to define for_each_mem_range().
@@ -585,69 +748,47 @@ int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size,
                                      int nid)
 {
        struct memblock_type *type = &memblock.memory;
-       phys_addr_t end = base + size;
-       int i;
-
-       /* we'll create at most two more regions */
-       while (type->cnt + 2 > type->max)
-               if (memblock_double_array(type) < 0)
-                       return -ENOMEM;
+       int start_rgn, end_rgn;
+       int i, ret;
 
-       for (i = 0; i < type->cnt; i++) {
-               struct memblock_region *rgn = &type->regions[i];
-               phys_addr_t rbase = rgn->base;
-               phys_addr_t rend = rbase + rgn->size;
+       ret = memblock_isolate_range(type, base, size, &start_rgn, &end_rgn);
+       if (ret)
+               return ret;
 
-               if (rbase >= end)
-                       break;
-               if (rend <= base)
-                       continue;
-
-               if (rbase < base) {
-                       /*
-                        * @rgn intersects from below.  Split and continue
-                        * to process the next region - the new top half.
-                        */
-                       rgn->base = base;
-                       rgn->size = rend - rgn->base;
-                       memblock_insert_region(type, i, rbase, base - rbase,
-                                              rgn->nid);
-               } else if (rend > end) {
-                       /*
-                        * @rgn intersects from above.  Split and redo the
-                        * current region - the new bottom half.
-                        */
-                       rgn->base = end;
-                       rgn->size = rend - rgn->base;
-                       memblock_insert_region(type, i--, rbase, end - rbase,
-                                              rgn->nid);
-               } else {
-                       /* @rgn is fully contained, set ->nid */
-                       rgn->nid = nid;
-               }
-       }
+       for (i = start_rgn; i < end_rgn; i++)
+               type->regions[i].nid = nid;
 
        memblock_merge_regions(type);
        return 0;
 }
 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
 
-phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
+static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
+                                       phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
+                                       int nid)
 {
        phys_addr_t found;
 
-       /* We align the size to limit fragmentation. Without this, a lot of
-        * small allocs quickly eat up the whole reserve array on sparc
-        */
+       /* align @size to avoid excessive fragmentation on reserved array */
        size = round_up(size, align);
 
-       found = memblock_find_in_range(0, max_addr, size, align);
-       if (found && !memblock_add_region(&memblock.reserved, found, size))
+       found = memblock_find_in_range_node(0, max_addr, size, align, nid);
+       if (found && !memblock_reserve(found, size))
                return found;
 
        return 0;
 }
 
+phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
+{
+       return memblock_alloc_base_nid(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE, nid);
+}
+
+phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
+{
+       return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, MAX_NUMNODES);
+}
+
 phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
 {
        phys_addr_t alloc;
@@ -666,84 +807,6 @@ phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
        return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
 }
 
-
-/*
- * Additional node-local top-down allocators.
- *
- * WARNING: Only available after early_node_map[] has been populated,
- * on some architectures, that is after all the calls to add_active_range()
- * have been done to populate it.
- */
-
-static phys_addr_t __init memblock_nid_range_rev(phys_addr_t start,
-                                                phys_addr_t end, int *nid)
-{
-#ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
-       unsigned long start_pfn, end_pfn;
-       int i;
-
-       for_each_mem_pfn_range(i, MAX_NUMNODES, &start_pfn, &end_pfn, nid)
-               if (end > PFN_PHYS(start_pfn) && end <= PFN_PHYS(end_pfn))
-                       return max(start, PFN_PHYS(start_pfn));
-#endif
-       *nid = 0;
-       return start;
-}
-
-phys_addr_t __init memblock_find_in_range_node(phys_addr_t start,
-                                              phys_addr_t end,
-                                              phys_addr_t size,
-                                              phys_addr_t align, int nid)
-{
-       struct memblock_type *mem = &memblock.memory;
-       int i;
-
-       BUG_ON(0 == size);
-
-       /* Pump up max_addr */
-       if (end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE)
-               end = memblock.current_limit;
-
-       for (i = mem->cnt - 1; i >= 0; i--) {
-               struct memblock_region *r = &mem->regions[i];
-               phys_addr_t base = max(start, r->base);
-               phys_addr_t top = min(end, r->base + r->size);
-
-               while (base < top) {
-                       phys_addr_t tbase, ret;
-                       int tnid;
-
-                       tbase = memblock_nid_range_rev(base, top, &tnid);
-                       if (nid == MAX_NUMNODES || tnid == nid) {
-                               ret = memblock_find_region(tbase, top, size, align);
-                               if (ret)
-                                       return ret;
-                       }
-                       top = tbase;
-               }
-       }
-
-       return 0;
-}
-
-phys_addr_t __init memblock_alloc_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
-{
-       phys_addr_t found;
-
-       /*
-        * We align the size to limit fragmentation. Without this, a lot of
-        * small allocs quickly eat up the whole reserve array on sparc
-        */
-       size = round_up(size, align);
-
-       found = memblock_find_in_range_node(0, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE,
-                                           size, align, nid);
-       if (found && !memblock_add_region(&memblock.reserved, found, size))
-               return found;
-
-       return 0;
-}
-
 phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)
 {
        phys_addr_t res = memblock_alloc_nid(size, align, nid);
@@ -758,10 +821,15 @@ phys_addr_t __init memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, i
  * Remaining API functions
  */
 
-/* You must call memblock_analyze() before this. */
 phys_addr_t __init memblock_phys_mem_size(void)
 {
-       return memblock.memory_size;
+       return memblock.memory.total_size;
+}
+
+/* lowest address */
+phys_addr_t __init_memblock memblock_start_of_DRAM(void)
+{
+       return memblock.memory.regions[0].base;
 }
 
 phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
@@ -771,45 +839,28 @@ phys_addr_t __init_memblock memblock_end_of_DRAM(void)
        return (memblock.memory.regions[idx].base + memblock.memory.regions[idx].size);
 }
 
-/* You must call memblock_analyze() after this. */
-void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t memory_limit)
+void __init memblock_enforce_memory_limit(phys_addr_t limit)
 {
        unsigned long i;
-       phys_addr_t limit;
-       struct memblock_region *p;
+       phys_addr_t max_addr = (phys_addr_t)ULLONG_MAX;
 
-       if (!memory_limit)
+       if (!limit)
                return;
 
-       /* Truncate the memblock regions to satisfy the memory limit. */
-       limit = memory_limit;
+       /* find out max address */
        for (i = 0; i < memblock.memory.cnt; i++) {
-               if (limit > memblock.memory.regions[i].size) {
-                       limit -= memblock.memory.regions[i].size;
-                       continue;
-               }
-
-               memblock.memory.regions[i].size = limit;
-               memblock.memory.cnt = i + 1;
-               break;
-       }
-
-       memory_limit = memblock_end_of_DRAM();
-
-       /* And truncate any reserves above the limit also. */
-       for (i = 0; i < memblock.reserved.cnt; i++) {
-               p = &memblock.reserved.regions[i];
+               struct memblock_region *r = &memblock.memory.regions[i];
 
-               if (p->base > memory_limit)
-                       p->size = 0;
-               else if ((p->base + p->size) > memory_limit)
-                       p->size = memory_limit - p->base;
-
-               if (p->size == 0) {
-                       memblock_remove_region(&memblock.reserved, i);
-                       i--;
+               if (limit <= r->size) {
+                       max_addr = r->base + limit;
+                       break;
                }
+               limit -= r->size;
        }
+
+       /* truncate both memory and reserved regions */
+       __memblock_remove(&memblock.memory, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
+       __memblock_remove(&memblock.reserved, max_addr, (phys_addr_t)ULLONG_MAX);
 }
 
 static int __init_memblock memblock_search(struct memblock_type *type, phys_addr_t addr)
@@ -840,19 +891,41 @@ int __init_memblock memblock_is_memory(phys_addr_t addr)
        return memblock_search(&memblock.memory, addr) != -1;
 }
 
+/**
+ * memblock_is_region_memory - check if a region is a subset of memory
+ * @base: base of region to check
+ * @size: size of region to check
+ *
+ * Check if the region [@base, @base+@size) is a subset of a memory block.
+ *
+ * RETURNS:
+ * 0 if false, non-zero if true
+ */
 int __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 {
        int idx = memblock_search(&memblock.memory, base);
+       phys_addr_t end = base + memblock_cap_size(base, &size);
 
        if (idx == -1)
                return 0;
        return memblock.memory.regions[idx].base <= base &&
                (memblock.memory.regions[idx].base +
-                memblock.memory.regions[idx].size) >= (base + size);
+                memblock.memory.regions[idx].size) >= end;
 }
 
+/**
+ * memblock_is_region_reserved - check if a region intersects reserved memory
+ * @base: base of region to check
+ * @size: size of region to check
+ *
+ * Check if the region [@base, @base+@size) intersects a reserved memory block.
+ *
+ * RETURNS:
+ * 0 if false, non-zero if true
+ */
 int __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)
 {
+       memblock_cap_size(base, &size);
        return memblock_overlaps_region(&memblock.reserved, base, size) >= 0;
 }
 
@@ -885,72 +958,22 @@ static void __init_memblock memblock_dump(struct memblock_type *type, char *name
        }
 }
 
-void __init_memblock memblock_dump_all(void)
+void __init_memblock __memblock_dump_all(void)
 {
-       if (!memblock_debug)
-               return;
-
        pr_info("MEMBLOCK configuration:\n");
-       pr_info(" memory size = 0x%llx\n", (unsigned long long)memblock.memory_size);
+       pr_info(" memory size = %#llx reserved size = %#llx\n",
+               (unsigned long long)memblock.memory.total_size,
+               (unsigned long long)memblock.reserved.total_size);
 
        memblock_dump(&memblock.memory, "memory");
        memblock_dump(&memblock.reserved, "reserved");
 }
 
-void __init memblock_analyze(void)
+void __init memblock_allow_resize(void)
 {
-       int i;
-
-       /* Check marker in the unused last array entry */
-       WARN_ON(memblock_memory_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS].base
-               != (phys_addr_t)RED_INACTIVE);
-       WARN_ON(memblock_reserved_init_regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS].base
-               != (phys_addr_t)RED_INACTIVE);
-
-       memblock.memory_size = 0;
-
-       for (i = 0; i < memblock.memory.cnt; i++)
-               memblock.memory_size += memblock.memory.regions[i].size;
-
-       /* We allow resizing from there */
        memblock_can_resize = 1;
 }
 
-void __init memblock_init(void)
-{
-       static int init_done __initdata = 0;
-
-       if (init_done)
-               return;
-       init_done = 1;
-
-       /* Hookup the initial arrays */
-       memblock.memory.regions = memblock_memory_init_regions;
-       memblock.memory.max             = INIT_MEMBLOCK_REGIONS;
-       memblock.reserved.regions       = memblock_reserved_init_regions;
-       memblock.reserved.max   = INIT_MEMBLOCK_REGIONS;
-
-       /* Write a marker in the unused last array entry */
-       memblock.memory.regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS].base = (phys_addr_t)RED_INACTIVE;
-       memblock.reserved.regions[INIT_MEMBLOCK_REGIONS].base = (phys_addr_t)RED_INACTIVE;
-
-       /* Create a dummy zero size MEMBLOCK which will get coalesced away later.
-        * This simplifies the memblock_add() code below...
-        */
-       memblock.memory.regions[0].base = 0;
-       memblock.memory.regions[0].size = 0;
-       memblock_set_region_node(&memblock.memory.regions[0], MAX_NUMNODES);
-       memblock.memory.cnt = 1;
-
-       /* Ditto. */
-       memblock.reserved.regions[0].base = 0;
-       memblock.reserved.regions[0].size = 0;
-       memblock_set_region_node(&memblock.reserved.regions[0], MAX_NUMNODES);
-       memblock.reserved.cnt = 1;
-
-       memblock.current_limit = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE;
-}
-
 static int __init early_memblock(char *p)
 {
        if (p && strstr(p, "debug"))
@@ -959,7 +982,7 @@ static int __init early_memblock(char *p)
 }
 early_param("memblock", early_memblock);
 
-#if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
+#if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && !defined(CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK)
 
 static int memblock_debug_show(struct seq_file *m, void *private)
 {