Merge branch 'master' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jkirsher/net...
[pandora-kernel.git] / mm / memory_hotplug.c
1 /*
2  *  linux/mm/memory_hotplug.c
3  *
4  *  Copyright (C)
5  */
6
7 #include <linux/stddef.h>
8 #include <linux/mm.h>
9 #include <linux/swap.h>
10 #include <linux/interrupt.h>
11 #include <linux/pagemap.h>
12 #include <linux/compiler.h>
13 #include <linux/export.h>
14 #include <linux/pagevec.h>
15 #include <linux/writeback.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/sysctl.h>
18 #include <linux/cpu.h>
19 #include <linux/memory.h>
20 #include <linux/memory_hotplug.h>
21 #include <linux/highmem.h>
22 #include <linux/vmalloc.h>
23 #include <linux/ioport.h>
24 #include <linux/delay.h>
25 #include <linux/migrate.h>
26 #include <linux/page-isolation.h>
27 #include <linux/pfn.h>
28 #include <linux/suspend.h>
29 #include <linux/mm_inline.h>
30 #include <linux/firmware-map.h>
31 #include <linux/stop_machine.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/memblock.h>
34 #include <linux/bootmem.h>
35
36 #include <asm/tlbflush.h>
37
38 #include "internal.h"
39
40 /*
41  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
42  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
43  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
44  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
45  */
46
47 static void generic_online_page(struct page *page);
48
49 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
50 static DEFINE_MUTEX(online_page_callback_lock);
51
52 /* The same as the cpu_hotplug lock, but for memory hotplug. */
53 static struct {
54         struct task_struct *active_writer;
55         struct mutex lock; /* Synchronizes accesses to refcount, */
56         /*
57          * Also blocks the new readers during
58          * an ongoing mem hotplug operation.
59          */
60         int refcount;
61
62 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
63         struct lockdep_map dep_map;
64 #endif
65 } mem_hotplug = {
66         .active_writer = NULL,
67         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(mem_hotplug.lock),
68         .refcount = 0,
69 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
70         .dep_map = {.name = "mem_hotplug.lock" },
71 #endif
72 };
73
74 /* Lockdep annotations for get/put_online_mems() and mem_hotplug_begin/end() */
75 #define memhp_lock_acquire_read() lock_map_acquire_read(&mem_hotplug.dep_map)
76 #define memhp_lock_acquire()      lock_map_acquire(&mem_hotplug.dep_map)
77 #define memhp_lock_release()      lock_map_release(&mem_hotplug.dep_map)
78
79 void get_online_mems(void)
80 {
81         might_sleep();
82         if (mem_hotplug.active_writer == current)
83                 return;
84         memhp_lock_acquire_read();
85         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
86         mem_hotplug.refcount++;
87         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
88
89 }
90
91 void put_online_mems(void)
92 {
93         if (mem_hotplug.active_writer == current)
94                 return;
95         mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
96
97         if (WARN_ON(!mem_hotplug.refcount))
98                 mem_hotplug.refcount++; /* try to fix things up */
99
100         if (!--mem_hotplug.refcount && unlikely(mem_hotplug.active_writer))
101                 wake_up_process(mem_hotplug.active_writer);
102         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
103         memhp_lock_release();
104
105 }
106
107 static void mem_hotplug_begin(void)
108 {
109         mem_hotplug.active_writer = current;
110
111         memhp_lock_acquire();
112         for (;;) {
113                 mutex_lock(&mem_hotplug.lock);
114                 if (likely(!mem_hotplug.refcount))
115                         break;
116                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
117                 mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
118                 schedule();
119         }
120 }
121
122 static void mem_hotplug_done(void)
123 {
124         mem_hotplug.active_writer = NULL;
125         mutex_unlock(&mem_hotplug.lock);
126         memhp_lock_release();
127 }
128
129 /* add this memory to iomem resource */
130 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
131 {
132         struct resource *res;
133         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
134         BUG_ON(!res);
135
136         res->name = "System RAM";
137         res->start = start;
138         res->end = start + size - 1;
139         res->flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
140         if (request_resource(&iomem_resource, res) < 0) {
141                 pr_debug("System RAM resource %pR cannot be added\n", res);
142                 kfree(res);
143                 res = NULL;
144         }
145         return res;
146 }
147
148 static void release_memory_resource(struct resource *res)
149 {
150         if (!res)
151                 return;
152         release_resource(res);
153         kfree(res);
154         return;
155 }
156
157 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
158 void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page,
159                       unsigned long type)
160 {
161         page->lru.next = (struct list_head *) type;
162         SetPagePrivate(page);
163         set_page_private(page, info);
164         atomic_inc(&page->_count);
165 }
166
167 void put_page_bootmem(struct page *page)
168 {
169         unsigned long type;
170
171         type = (unsigned long) page->lru.next;
172         BUG_ON(type < MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE ||
173                type > MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE);
174
175         if (atomic_dec_return(&page->_count) == 1) {
176                 ClearPagePrivate(page);
177                 set_page_private(page, 0);
178                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
179                 free_reserved_page(page);
180         }
181 }
182
183 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
184 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
185 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
186 {
187         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
188         struct mem_section *ms;
189         struct page *page, *memmap;
190
191         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
192         ms = __nr_to_section(section_nr);
193
194         /* Get section's memmap address */
195         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
196
197         /*
198          * Get page for the memmap's phys address
199          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
200          */
201         page = virt_to_page(memmap);
202         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
203         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
204
205         /* remember memmap's page */
206         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
207                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
208
209         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
210         page = virt_to_page(usemap);
211
212         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
213
214         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
215                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
216
217 }
218 #else /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
219 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
220 {
221         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
222         struct mem_section *ms;
223         struct page *page, *memmap;
224
225         if (!pfn_valid(start_pfn))
226                 return;
227
228         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
229         ms = __nr_to_section(section_nr);
230
231         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
232
233         register_page_bootmem_memmap(section_nr, memmap, PAGES_PER_SECTION);
234
235         usemap = __nr_to_section(section_nr)->pageblock_flags;
236         page = virt_to_page(usemap);
237
238         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
239
240         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
241                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
242 }
243 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
244
245 void register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
246 {
247         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
248         int node = pgdat->node_id;
249         struct page *page;
250         struct zone *zone;
251
252         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
253         page = virt_to_page(pgdat);
254
255         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
256                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
257
258         zone = &pgdat->node_zones[0];
259         for (; zone < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES - 1; zone++) {
260                 if (zone_is_initialized(zone)) {
261                         nr_pages = zone->wait_table_hash_nr_entries
262                                 * sizeof(wait_queue_head_t);
263                         nr_pages = PAGE_ALIGN(nr_pages) >> PAGE_SHIFT;
264                         page = virt_to_page(zone->wait_table);
265
266                         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
267                                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
268                 }
269         }
270
271         pfn = pgdat->node_start_pfn;
272         end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
273
274         /* register section info */
275         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
276                 /*
277                  * Some platforms can assign the same pfn to multiple nodes - on
278                  * node0 as well as nodeN.  To avoid registering a pfn against
279                  * multiple nodes we check that this pfn does not already
280                  * reside in some other nodes.
281                  */
282                 if (pfn_valid(pfn) && (pfn_to_nid(pfn) == node))
283                         register_page_bootmem_info_section(pfn);
284         }
285 }
286 #endif /* CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE */
287
288 static void __meminit grow_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
289                                      unsigned long end_pfn)
290 {
291         unsigned long old_zone_end_pfn;
292
293         zone_span_writelock(zone);
294
295         old_zone_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
296         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
297                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
298
299         zone->spanned_pages = max(old_zone_end_pfn, end_pfn) -
300                                 zone->zone_start_pfn;
301
302         zone_span_writeunlock(zone);
303 }
304
305 static void resize_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
306                 unsigned long end_pfn)
307 {
308         zone_span_writelock(zone);
309
310         if (end_pfn - start_pfn) {
311                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
312                 zone->spanned_pages = end_pfn - start_pfn;
313         } else {
314                 /*
315                  * make it consist as free_area_init_core(),
316                  * if spanned_pages = 0, then keep start_pfn = 0
317                  */
318                 zone->zone_start_pfn = 0;
319                 zone->spanned_pages = 0;
320         }
321
322         zone_span_writeunlock(zone);
323 }
324
325 static void fix_zone_id(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
326                 unsigned long end_pfn)
327 {
328         enum zone_type zid = zone_idx(zone);
329         int nid = zone->zone_pgdat->node_id;
330         unsigned long pfn;
331
332         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++)
333                 set_page_links(pfn_to_page(pfn), zid, nid, pfn);
334 }
335
336 /* Can fail with -ENOMEM from allocating a wait table with vmalloc() or
337  * alloc_bootmem_node_nopanic()/memblock_virt_alloc_node_nopanic() */
338 static int __ref ensure_zone_is_initialized(struct zone *zone,
339                         unsigned long start_pfn, unsigned long num_pages)
340 {
341         if (!zone_is_initialized(zone))
342                 return init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, num_pages,
343                                                  MEMMAP_HOTPLUG);
344         return 0;
345 }
346
347 static int __meminit move_pfn_range_left(struct zone *z1, struct zone *z2,
348                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
349 {
350         int ret;
351         unsigned long flags;
352         unsigned long z1_start_pfn;
353
354         ret = ensure_zone_is_initialized(z1, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
355         if (ret)
356                 return ret;
357
358         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
359
360         /* can't move pfns which are higher than @z2 */
361         if (end_pfn > zone_end_pfn(z2))
362                 goto out_fail;
363         /* the move out part must be at the left most of @z2 */
364         if (start_pfn > z2->zone_start_pfn)
365                 goto out_fail;
366         /* must included/overlap */
367         if (end_pfn <= z2->zone_start_pfn)
368                 goto out_fail;
369
370         /* use start_pfn for z1's start_pfn if z1 is empty */
371         if (!zone_is_empty(z1))
372                 z1_start_pfn = z1->zone_start_pfn;
373         else
374                 z1_start_pfn = start_pfn;
375
376         resize_zone(z1, z1_start_pfn, end_pfn);
377         resize_zone(z2, end_pfn, zone_end_pfn(z2));
378
379         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
380
381         fix_zone_id(z1, start_pfn, end_pfn);
382
383         return 0;
384 out_fail:
385         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
386         return -1;
387 }
388
389 static int __meminit move_pfn_range_right(struct zone *z1, struct zone *z2,
390                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
391 {
392         int ret;
393         unsigned long flags;
394         unsigned long z2_end_pfn;
395
396         ret = ensure_zone_is_initialized(z2, start_pfn, end_pfn - start_pfn);
397         if (ret)
398                 return ret;
399
400         pgdat_resize_lock(z1->zone_pgdat, &flags);
401
402         /* can't move pfns which are lower than @z1 */
403         if (z1->zone_start_pfn > start_pfn)
404                 goto out_fail;
405         /* the move out part mast at the right most of @z1 */
406         if (zone_end_pfn(z1) >  end_pfn)
407                 goto out_fail;
408         /* must included/overlap */
409         if (start_pfn >= zone_end_pfn(z1))
410                 goto out_fail;
411
412         /* use end_pfn for z2's end_pfn if z2 is empty */
413         if (!zone_is_empty(z2))
414                 z2_end_pfn = zone_end_pfn(z2);
415         else
416                 z2_end_pfn = end_pfn;
417
418         resize_zone(z1, z1->zone_start_pfn, start_pfn);
419         resize_zone(z2, start_pfn, z2_end_pfn);
420
421         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
422
423         fix_zone_id(z2, start_pfn, end_pfn);
424
425         return 0;
426 out_fail:
427         pgdat_resize_unlock(z1->zone_pgdat, &flags);
428         return -1;
429 }
430
431 static void __meminit grow_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
432                                       unsigned long end_pfn)
433 {
434         unsigned long old_pgdat_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
435
436         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
437                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
438
439         pgdat->node_spanned_pages = max(old_pgdat_end_pfn, end_pfn) -
440                                         pgdat->node_start_pfn;
441 }
442
443 static int __meminit __add_zone(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
444 {
445         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
446         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
447         int nid = pgdat->node_id;
448         int zone_type;
449         unsigned long flags;
450         int ret;
451
452         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
453         ret = ensure_zone_is_initialized(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
454         if (ret)
455                 return ret;
456
457         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
458         grow_zone_span(zone, phys_start_pfn, phys_start_pfn + nr_pages);
459         grow_pgdat_span(zone->zone_pgdat, phys_start_pfn,
460                         phys_start_pfn + nr_pages);
461         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
462         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_type,
463                          phys_start_pfn, MEMMAP_HOTPLUG);
464         return 0;
465 }
466
467 static int __meminit __add_section(int nid, struct zone *zone,
468                                         unsigned long phys_start_pfn)
469 {
470         int ret;
471
472         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
473                 return -EEXIST;
474
475         ret = sparse_add_one_section(zone, phys_start_pfn);
476
477         if (ret < 0)
478                 return ret;
479
480         ret = __add_zone(zone, phys_start_pfn);
481
482         if (ret < 0)
483                 return ret;
484
485         return register_new_memory(nid, __pfn_to_section(phys_start_pfn));
486 }
487
488 /*
489  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
490  * expected that archs that support memory hotplug will
491  * call this function after deciding the zone to which to
492  * add the new pages.
493  */
494 int __ref __add_pages(int nid, struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
495                         unsigned long nr_pages)
496 {
497         unsigned long i;
498         int err = 0;
499         int start_sec, end_sec;
500         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
501         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
502         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
503
504         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
505                 err = __add_section(nid, zone, i << PFN_SECTION_SHIFT);
506
507                 /*
508                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
509                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
510                  * Warning will be printed if there is collision.
511                  */
512                 if (err && (err != -EEXIST))
513                         break;
514                 err = 0;
515         }
516
517         return err;
518 }
519 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
520
521 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
522 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
523 static int find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
524                                      unsigned long start_pfn,
525                                      unsigned long end_pfn)
526 {
527         struct mem_section *ms;
528
529         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
530                 ms = __pfn_to_section(start_pfn);
531
532                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
533                         continue;
534
535                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
536                         continue;
537
538                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
539                         continue;
540
541                 return start_pfn;
542         }
543
544         return 0;
545 }
546
547 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
548 static int find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
549                                     unsigned long start_pfn,
550                                     unsigned long end_pfn)
551 {
552         struct mem_section *ms;
553         unsigned long pfn;
554
555         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
556         pfn = end_pfn - 1;
557         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SECTION) {
558                 ms = __pfn_to_section(pfn);
559
560                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
561                         continue;
562
563                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
564                         continue;
565
566                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
567                         continue;
568
569                 return pfn;
570         }
571
572         return 0;
573 }
574
575 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
576                              unsigned long end_pfn)
577 {
578         unsigned long zone_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
579         unsigned long z = zone_end_pfn(zone); /* zone_end_pfn namespace clash */
580         unsigned long zone_end_pfn = z;
581         unsigned long pfn;
582         struct mem_section *ms;
583         int nid = zone_to_nid(zone);
584
585         zone_span_writelock(zone);
586         if (zone_start_pfn == start_pfn) {
587                 /*
588                  * If the section is smallest section in the zone, it need
589                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
590                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
591                  * for shrinking zone.
592                  */
593                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
594                                                 zone_end_pfn);
595                 if (pfn) {
596                         zone->zone_start_pfn = pfn;
597                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn - pfn;
598                 }
599         } else if (zone_end_pfn == end_pfn) {
600                 /*
601                  * If the section is biggest section in the zone, it need
602                  * shrink zone->spanned_pages.
603                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
604                  * shrinking zone.
605                  */
606                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone_start_pfn,
607                                                start_pfn);
608                 if (pfn)
609                         zone->spanned_pages = pfn - zone_start_pfn + 1;
610         }
611
612         /*
613          * The section is not biggest or smallest mem_section in the zone, it
614          * only creates a hole in the zone. So in this case, we need not
615          * change the zone. But perhaps, the zone has only hole data. Thus
616          * it check the zone has only hole or not.
617          */
618         pfn = zone_start_pfn;
619         for (; pfn < zone_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
620                 ms = __pfn_to_section(pfn);
621
622                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
623                         continue;
624
625                 if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
626                         continue;
627
628                  /* If the section is current section, it continues the loop */
629                 if (start_pfn == pfn)
630                         continue;
631
632                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
633                 zone_span_writeunlock(zone);
634                 return;
635         }
636
637         /* The zone has no valid section */
638         zone->zone_start_pfn = 0;
639         zone->spanned_pages = 0;
640         zone_span_writeunlock(zone);
641 }
642
643 static void shrink_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
644                               unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
645 {
646         unsigned long pgdat_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
647         unsigned long p = pgdat_end_pfn(pgdat); /* pgdat_end_pfn namespace clash */
648         unsigned long pgdat_end_pfn = p;
649         unsigned long pfn;
650         struct mem_section *ms;
651         int nid = pgdat->node_id;
652
653         if (pgdat_start_pfn == start_pfn) {
654                 /*
655                  * If the section is smallest section in the pgdat, it need
656                  * shrink pgdat->node_start_pfn and pgdat->node_spanned_pages.
657                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
658                  * for shrinking zone.
659                  */
660                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, NULL, end_pfn,
661                                                 pgdat_end_pfn);
662                 if (pfn) {
663                         pgdat->node_start_pfn = pfn;
664                         pgdat->node_spanned_pages = pgdat_end_pfn - pfn;
665                 }
666         } else if (pgdat_end_pfn == end_pfn) {
667                 /*
668                  * If the section is biggest section in the pgdat, it need
669                  * shrink pgdat->node_spanned_pages.
670                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
671                  * shrinking zone.
672                  */
673                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, NULL, pgdat_start_pfn,
674                                                start_pfn);
675                 if (pfn)
676                         pgdat->node_spanned_pages = pfn - pgdat_start_pfn + 1;
677         }
678
679         /*
680          * If the section is not biggest or smallest mem_section in the pgdat,
681          * it only creates a hole in the pgdat. So in this case, we need not
682          * change the pgdat.
683          * But perhaps, the pgdat has only hole data. Thus it check the pgdat
684          * has only hole or not.
685          */
686         pfn = pgdat_start_pfn;
687         for (; pfn < pgdat_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
688                 ms = __pfn_to_section(pfn);
689
690                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
691                         continue;
692
693                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
694                         continue;
695
696                  /* If the section is current section, it continues the loop */
697                 if (start_pfn == pfn)
698                         continue;
699
700                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
701                 return;
702         }
703
704         /* The pgdat has no valid section */
705         pgdat->node_start_pfn = 0;
706         pgdat->node_spanned_pages = 0;
707 }
708
709 static void __remove_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn)
710 {
711         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
712         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
713         int zone_type;
714         unsigned long flags;
715
716         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
717
718         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
719         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
720         shrink_pgdat_span(pgdat, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
721         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
722 }
723
724 static int __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms)
725 {
726         unsigned long start_pfn;
727         int scn_nr;
728         int ret = -EINVAL;
729
730         if (!valid_section(ms))
731                 return ret;
732
733         ret = unregister_memory_section(ms);
734         if (ret)
735                 return ret;
736
737         scn_nr = __section_nr(ms);
738         start_pfn = section_nr_to_pfn(scn_nr);
739         __remove_zone(zone, start_pfn);
740
741         sparse_remove_one_section(zone, ms);
742         return 0;
743 }
744
745 /**
746  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
747  * @zone: zone from which pages need to be removed
748  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
749  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
750  *
751  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
752  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
753  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
754  * calling offline_pages().
755  */
756 int __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
757                  unsigned long nr_pages)
758 {
759         unsigned long i;
760         int sections_to_remove;
761         resource_size_t start, size;
762         int ret = 0;
763
764         /*
765          * We can only remove entire sections
766          */
767         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
768         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
769
770         start = phys_start_pfn << PAGE_SHIFT;
771         size = nr_pages * PAGE_SIZE;
772         ret = release_mem_region_adjustable(&iomem_resource, start, size);
773         if (ret) {
774                 resource_size_t endres = start + size - 1;
775
776                 pr_warn("Unable to release resource <%pa-%pa> (%d)\n",
777                                 &start, &endres, ret);
778         }
779
780         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
781         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
782                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
783                 ret = __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn));
784                 if (ret)
785                         break;
786         }
787         return ret;
788 }
789 EXPORT_SYMBOL_GPL(__remove_pages);
790 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
791
792 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
793 {
794         int rc = -EINVAL;
795
796         get_online_mems();
797         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
798
799         if (online_page_callback == generic_online_page) {
800                 online_page_callback = callback;
801                 rc = 0;
802         }
803
804         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
805         put_online_mems();
806
807         return rc;
808 }
809 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
810
811 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
812 {
813         int rc = -EINVAL;
814
815         get_online_mems();
816         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
817
818         if (online_page_callback == callback) {
819                 online_page_callback = generic_online_page;
820                 rc = 0;
821         }
822
823         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
824         put_online_mems();
825
826         return rc;
827 }
828 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
829
830 void __online_page_set_limits(struct page *page)
831 {
832 }
833 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_set_limits);
834
835 void __online_page_increment_counters(struct page *page)
836 {
837         adjust_managed_page_count(page, 1);
838 }
839 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_increment_counters);
840
841 void __online_page_free(struct page *page)
842 {
843         __free_reserved_page(page);
844 }
845 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_free);
846
847 static void generic_online_page(struct page *page)
848 {
849         __online_page_set_limits(page);
850         __online_page_increment_counters(page);
851         __online_page_free(page);
852 }
853
854 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
855                         void *arg)
856 {
857         unsigned long i;
858         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
859         struct page *page;
860         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
861                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
862                         page = pfn_to_page(start_pfn + i);
863                         (*online_page_callback)(page);
864                         onlined_pages++;
865                 }
866         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
867         return 0;
868 }
869
870 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
871 /*
872  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit onlining of a node which doesn't have
873  * normal memory.
874  */
875 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
876 {
877         return true;
878 }
879 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
880 /* ensure every online node has NORMAL memory */
881 static bool can_online_high_movable(struct zone *zone)
882 {
883         return node_state(zone_to_nid(zone), N_NORMAL_MEMORY);
884 }
885 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
886
887 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
888 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
889         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
890 {
891         int nid = zone_to_nid(zone);
892         enum zone_type zone_last = ZONE_NORMAL;
893
894         /*
895          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
896          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
897          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
898          *
899          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
900          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
901          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
902          */
903         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
904                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
905
906         /*
907          * if the memory to be online is in a zone of 0...zone_last, and
908          * the zones of 0...zone_last don't have memory before online, we will
909          * need to set the node to node_states[N_NORMAL_MEMORY] after
910          * the memory is online.
911          */
912         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
913                 arg->status_change_nid_normal = nid;
914         else
915                 arg->status_change_nid_normal = -1;
916
917 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
918         /*
919          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
920          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
921          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
922          *
923          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
924          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
925          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
926          */
927         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
928         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
929                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
930
931         if (zone_idx(zone) <= zone_last && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
932                 arg->status_change_nid_high = nid;
933         else
934                 arg->status_change_nid_high = -1;
935 #else
936         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
937 #endif
938
939         /*
940          * if the node don't have memory befor online, we will need to
941          * set the node to node_states[N_MEMORY] after the memory
942          * is online.
943          */
944         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
945                 arg->status_change_nid = nid;
946         else
947                 arg->status_change_nid = -1;
948 }
949
950 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
951 {
952         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
953                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
954
955         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
956                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
957
958         node_set_state(node, N_MEMORY);
959 }
960
961
962 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, int online_type)
963 {
964         unsigned long flags;
965         unsigned long onlined_pages = 0;
966         struct zone *zone;
967         int need_zonelists_rebuild = 0;
968         int nid;
969         int ret;
970         struct memory_notify arg;
971
972         mem_hotplug_begin();
973         /*
974          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
975          * The section can't be removed here because of the
976          * memory_block->state_mutex.
977          */
978         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
979
980         ret = -EINVAL;
981         if ((zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL ||
982             online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE) &&
983             !can_online_high_movable(zone))
984                 goto out;
985
986         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL &&
987             zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE) {
988                 if (move_pfn_range_left(zone - 1, zone, pfn, pfn + nr_pages))
989                         goto out;
990         }
991         if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE &&
992             zone_idx(zone) == ZONE_MOVABLE - 1) {
993                 if (move_pfn_range_right(zone, zone + 1, pfn, pfn + nr_pages))
994                         goto out;
995         }
996
997         /* Previous code may changed the zone of the pfn range */
998         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
999
1000         arg.start_pfn = pfn;
1001         arg.nr_pages = nr_pages;
1002         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
1003
1004         nid = pfn_to_nid(pfn);
1005
1006         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
1007         ret = notifier_to_errno(ret);
1008         if (ret) {
1009                 memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
1010                 goto out;
1011         }
1012         /*
1013          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
1014          * This means the page allocator ignores this zone.
1015          * So, zonelist must be updated after online.
1016          */
1017         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1018         if (!populated_zone(zone)) {
1019                 need_zonelists_rebuild = 1;
1020                 build_all_zonelists(NULL, zone);
1021         }
1022
1023         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
1024                 online_pages_range);
1025         if (ret) {
1026                 if (need_zonelists_rebuild)
1027                         zone_pcp_reset(zone);
1028                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1029                 printk(KERN_DEBUG "online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1030                        (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
1031                        (((unsigned long long) pfn + nr_pages)
1032                             << PAGE_SHIFT) - 1);
1033                 memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
1034                 goto out;
1035         }
1036
1037         zone->present_pages += onlined_pages;
1038
1039         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1040         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
1041         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1042
1043         if (onlined_pages) {
1044                 node_states_set_node(zone_to_nid(zone), &arg);
1045                 if (need_zonelists_rebuild)
1046                         build_all_zonelists(NULL, NULL);
1047                 else
1048                         zone_pcp_update(zone);
1049         }
1050
1051         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1052
1053         init_per_zone_wmark_min();
1054
1055         if (onlined_pages)
1056                 kswapd_run(zone_to_nid(zone));
1057
1058         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1059
1060         writeback_set_ratelimit();
1061
1062         if (onlined_pages)
1063                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
1064 out:
1065         mem_hotplug_done();
1066         return ret;
1067 }
1068 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
1069
1070 static void reset_node_present_pages(pg_data_t *pgdat)
1071 {
1072         struct zone *z;
1073
1074         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
1075                 z->present_pages = 0;
1076
1077         pgdat->node_present_pages = 0;
1078 }
1079
1080 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1081 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
1082 {
1083         struct pglist_data *pgdat;
1084         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1085         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
1086         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
1087
1088         pgdat = NODE_DATA(nid);
1089         if (!pgdat) {
1090                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
1091                 if (!pgdat)
1092                         return NULL;
1093
1094                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
1095         }
1096
1097         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
1098
1099         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
1100         free_area_init_node(nid, zones_size, start_pfn, zholes_size);
1101
1102         /*
1103          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
1104          * to access not-initialized zonelist, build here.
1105          */
1106         mutex_lock(&zonelists_mutex);
1107         build_all_zonelists(pgdat, NULL);
1108         mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1109
1110         /*
1111          * zone->managed_pages is set to an approximate value in
1112          * free_area_init_core(), which will cause
1113          * /sys/device/system/node/nodeX/meminfo has wrong data.
1114          * So reset it to 0 before any memory is onlined.
1115          */
1116         reset_node_managed_pages(pgdat);
1117
1118         /*
1119          * When memory is hot-added, all the memory is in offline state. So
1120          * clear all zones' present_pages because they will be updated in
1121          * online_pages() and offline_pages().
1122          */
1123         reset_node_present_pages(pgdat);
1124
1125         return pgdat;
1126 }
1127
1128 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
1129 {
1130         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
1131         arch_free_nodedata(pgdat);
1132         return;
1133 }
1134
1135
1136 /**
1137  * try_online_node - online a node if offlined
1138  *
1139  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
1140  */
1141 int try_online_node(int nid)
1142 {
1143         pg_data_t       *pgdat;
1144         int     ret;
1145
1146         if (node_online(nid))
1147                 return 0;
1148
1149         mem_hotplug_begin();
1150         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, 0);
1151         if (!pgdat) {
1152                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
1153                 ret = -ENOMEM;
1154                 goto out;
1155         }
1156         node_set_online(nid);
1157         ret = register_one_node(nid);
1158         BUG_ON(ret);
1159
1160         if (pgdat->node_zonelists->_zonerefs->zone == NULL) {
1161                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1162                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1163                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1164         }
1165
1166 out:
1167         mem_hotplug_done();
1168         return ret;
1169 }
1170
1171 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1172 {
1173         u64 start_pfn = PFN_DOWN(start);
1174         u64 nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
1175
1176         /* Memory range must be aligned with section */
1177         if ((start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK) ||
1178             (nr_pages % PAGES_PER_SECTION) || (!nr_pages)) {
1179                 pr_err("Section-unaligned hotplug range: start 0x%llx, size 0x%llx\n",
1180                                 (unsigned long long)start,
1181                                 (unsigned long long)size);
1182                 return -EINVAL;
1183         }
1184
1185         return 0;
1186 }
1187
1188 /*
1189  * If movable zone has already been setup, newly added memory should be check.
1190  * If its address is higher than movable zone, it should be added as movable.
1191  * Without this check, movable zone may overlap with other zone.
1192  */
1193 static int should_add_memory_movable(int nid, u64 start, u64 size)
1194 {
1195         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
1196         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1197         struct zone *movable_zone = pgdat->node_zones + ZONE_MOVABLE;
1198
1199         if (zone_is_empty(movable_zone))
1200                 return 0;
1201
1202         if (movable_zone->zone_start_pfn <= start_pfn)
1203                 return 1;
1204
1205         return 0;
1206 }
1207
1208 int zone_for_memory(int nid, u64 start, u64 size, int zone_default)
1209 {
1210         if (should_add_memory_movable(nid, start, size))
1211                 return ZONE_MOVABLE;
1212
1213         return zone_default;
1214 }
1215
1216 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1217 int __ref add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1218 {
1219         pg_data_t *pgdat = NULL;
1220         bool new_pgdat;
1221         bool new_node;
1222         struct resource *res;
1223         int ret;
1224
1225         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1226         if (ret)
1227                 return ret;
1228
1229         res = register_memory_resource(start, size);
1230         ret = -EEXIST;
1231         if (!res)
1232                 return ret;
1233
1234         {       /* Stupid hack to suppress address-never-null warning */
1235                 void *p = NODE_DATA(nid);
1236                 new_pgdat = !p;
1237         }
1238
1239         mem_hotplug_begin();
1240
1241         new_node = !node_online(nid);
1242         if (new_node) {
1243                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
1244                 ret = -ENOMEM;
1245                 if (!pgdat)
1246                         goto error;
1247         }
1248
1249         /* call arch's memory hotadd */
1250         ret = arch_add_memory(nid, start, size);
1251
1252         if (ret < 0)
1253                 goto error;
1254
1255         /* we online node here. we can't roll back from here. */
1256         node_set_online(nid);
1257
1258         if (new_node) {
1259                 ret = register_one_node(nid);
1260                 /*
1261                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
1262                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1263                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1264                  */
1265                 BUG_ON(ret);
1266         }
1267
1268         /* create new memmap entry */
1269         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1270
1271         goto out;
1272
1273 error:
1274         /* rollback pgdat allocation and others */
1275         if (new_pgdat)
1276                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
1277         release_memory_resource(res);
1278
1279 out:
1280         mem_hotplug_done();
1281         return ret;
1282 }
1283 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1284
1285 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1286 /*
1287  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
1288  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
1289  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
1290  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
1291  * be located at the start of the pageblock
1292  */
1293 static inline int pageblock_free(struct page *page)
1294 {
1295         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
1296 }
1297
1298 /* Return the start of the next active pageblock after a given page */
1299 static struct page *next_active_pageblock(struct page *page)
1300 {
1301         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
1302         BUG_ON(page_to_pfn(page) & (pageblock_nr_pages - 1));
1303
1304         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
1305         if (pageblock_free(page)) {
1306                 int order;
1307                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
1308                 order = page_order(page);
1309                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
1310                         return page + (1 << order);
1311         }
1312
1313         return page + pageblock_nr_pages;
1314 }
1315
1316 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
1317 int is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1318 {
1319         struct page *page = pfn_to_page(start_pfn);
1320         struct page *end_page = page + nr_pages;
1321
1322         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
1323         for (; page < end_page; page = next_active_pageblock(page)) {
1324                 if (!is_pageblock_removable_nolock(page))
1325                         return 0;
1326                 cond_resched();
1327         }
1328
1329         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
1330         return 1;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * Confirm all pages in a range [start, end) is belongs to the same zone.
1335  */
1336 int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1337 {
1338         unsigned long pfn;
1339         struct zone *zone = NULL;
1340         struct page *page;
1341         int i;
1342         for (pfn = start_pfn;
1343              pfn < end_pfn;
1344              pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1345                 i = 0;
1346                 /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1347                 while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) && !pfn_valid_within(pfn + i))
1348                         i++;
1349                 if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES)
1350                         continue;
1351                 page = pfn_to_page(pfn + i);
1352                 if (zone && page_zone(page) != zone)
1353                         return 0;
1354                 zone = page_zone(page);
1355         }
1356         return 1;
1357 }
1358
1359 /*
1360  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages
1361  * and hugepages). We scan pfn because it's much easier than scanning over
1362  * linked list. This function returns the pfn of the first found movable
1363  * page if it's found, otherwise 0.
1364  */
1365 static unsigned long scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end)
1366 {
1367         unsigned long pfn;
1368         struct page *page;
1369         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1370                 if (pfn_valid(pfn)) {
1371                         page = pfn_to_page(pfn);
1372                         if (PageLRU(page))
1373                                 return pfn;
1374                         if (PageHuge(page)) {
1375                                 if (is_hugepage_active(page))
1376                                         return pfn;
1377                                 else
1378                                         pfn = round_up(pfn + 1,
1379                                                 1 << compound_order(page)) - 1;
1380                         }
1381                 }
1382         }
1383         return 0;
1384 }
1385
1386 #define NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES        (256)
1387 static int
1388 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1389 {
1390         unsigned long pfn;
1391         struct page *page;
1392         int move_pages = NR_OFFLINE_AT_ONCE_PAGES;
1393         int not_managed = 0;
1394         int ret = 0;
1395         LIST_HEAD(source);
1396
1397         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn && move_pages > 0; pfn++) {
1398                 if (!pfn_valid(pfn))
1399                         continue;
1400                 page = pfn_to_page(pfn);
1401
1402                 if (PageHuge(page)) {
1403                         struct page *head = compound_head(page);
1404                         pfn = page_to_pfn(head) + (1<<compound_order(head)) - 1;
1405                         if (compound_order(head) > PFN_SECTION_SHIFT) {
1406                                 ret = -EBUSY;
1407                                 break;
1408                         }
1409                         if (isolate_huge_page(page, &source))
1410                                 move_pages -= 1 << compound_order(head);
1411                         continue;
1412                 }
1413
1414                 if (!get_page_unless_zero(page))
1415                         continue;
1416                 /*
1417                  * We can skip free pages. And we can only deal with pages on
1418                  * LRU.
1419                  */
1420                 ret = isolate_lru_page(page);
1421                 if (!ret) { /* Success */
1422                         put_page(page);
1423                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1424                         move_pages--;
1425                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1426                                             page_is_file_cache(page));
1427
1428                 } else {
1429 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1430                         printk(KERN_ALERT "removing pfn %lx from LRU failed\n",
1431                                pfn);
1432                         dump_page(page, "failed to remove from LRU");
1433 #endif
1434                         put_page(page);
1435                         /* Because we don't have big zone->lock. we should
1436                            check this again here. */
1437                         if (page_count(page)) {
1438                                 not_managed++;
1439                                 ret = -EBUSY;
1440                                 break;
1441                         }
1442                 }
1443         }
1444         if (!list_empty(&source)) {
1445                 if (not_managed) {
1446                         putback_movable_pages(&source);
1447                         goto out;
1448                 }
1449
1450                 /*
1451                  * alloc_migrate_target should be improooooved!!
1452                  * migrate_pages returns # of failed pages.
1453                  */
1454                 ret = migrate_pages(&source, alloc_migrate_target, NULL, 0,
1455                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1456                 if (ret)
1457                         putback_movable_pages(&source);
1458         }
1459 out:
1460         return ret;
1461 }
1462
1463 /*
1464  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
1465  */
1466 static int
1467 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1468                         void *data)
1469 {
1470         __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
1471         return 0;
1472 }
1473
1474 static void
1475 offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1476 {
1477         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, NULL,
1478                                 offline_isolated_pages_cb);
1479 }
1480
1481 /*
1482  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
1483  */
1484 static int
1485 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1486                         void *data)
1487 {
1488         int ret;
1489         long offlined = *(long *)data;
1490         ret = test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages, true);
1491         offlined = nr_pages;
1492         if (!ret)
1493                 *(long *)data += offlined;
1494         return ret;
1495 }
1496
1497 static long
1498 check_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1499 {
1500         long offlined = 0;
1501         int ret;
1502
1503         ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn, &offlined,
1504                         check_pages_isolated_cb);
1505         if (ret < 0)
1506                 offlined = (long)ret;
1507         return offlined;
1508 }
1509
1510 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1511 /*
1512  * When CONFIG_MOVABLE_NODE, we permit offlining of a node which doesn't have
1513  * normal memory.
1514  */
1515 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1516 {
1517         return true;
1518 }
1519 #else /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1520 /* ensure the node has NORMAL memory if it is still online */
1521 static bool can_offline_normal(struct zone *zone, unsigned long nr_pages)
1522 {
1523         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1524         unsigned long present_pages = 0;
1525         enum zone_type zt;
1526
1527         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1528                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1529
1530         if (present_pages > nr_pages)
1531                 return true;
1532
1533         present_pages = 0;
1534         for (; zt <= ZONE_MOVABLE; zt++)
1535                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1536
1537         /*
1538          * we can't offline the last normal memory until all
1539          * higher memory is offlined.
1540          */
1541         return present_pages == 0;
1542 }
1543 #endif /* CONFIG_MOVABLE_NODE */
1544
1545 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1546 {
1547 #ifdef CONFIG_MOVABLE_NODE
1548         /*
1549          * Memory used by the kernel cannot be hot-removed because Linux
1550          * cannot migrate the kernel pages. When memory hotplug is
1551          * enabled, we should prevent memblock from allocating memory
1552          * for the kernel.
1553          *
1554          * ACPI SRAT records all hotpluggable memory ranges. But before
1555          * SRAT is parsed, we don't know about it.
1556          *
1557          * The kernel image is loaded into memory at very early time. We
1558          * cannot prevent this anyway. So on NUMA system, we set any
1559          * node the kernel resides in as un-hotpluggable.
1560          *
1561          * Since on modern servers, one node could have double-digit
1562          * gigabytes memory, we can assume the memory around the kernel
1563          * image is also un-hotpluggable. So before SRAT is parsed, just
1564          * allocate memory near the kernel image to try the best to keep
1565          * the kernel away from hotpluggable memory.
1566          */
1567         memblock_set_bottom_up(true);
1568         movable_node_enabled = true;
1569 #else
1570         pr_warn("movable_node option not supported\n");
1571 #endif
1572         return 0;
1573 }
1574 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1575
1576 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1577 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1578                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1579 {
1580         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1581         unsigned long present_pages = 0;
1582         enum zone_type zt, zone_last = ZONE_NORMAL;
1583
1584         /*
1585          * If we have HIGHMEM or movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1586          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_NORMAL,
1587          * set zone_last to ZONE_NORMAL.
1588          *
1589          * If we don't have HIGHMEM nor movable node,
1590          * node_states[N_NORMAL_MEMORY] contains nodes which have zones of
1591          * 0...ZONE_MOVABLE, set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1592          */
1593         if (N_MEMORY == N_NORMAL_MEMORY)
1594                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1595
1596         /*
1597          * check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1598          * If the memory to be offline is in a zone of 0...zone_last,
1599          * and it is the last present memory, 0...zone_last will
1600          * become empty after offline , thus we can determind we will
1601          * need to clear the node from node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1602          */
1603         for (zt = 0; zt <= zone_last; zt++)
1604                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1605         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1606                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1607         else
1608                 arg->status_change_nid_normal = -1;
1609
1610 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1611         /*
1612          * If we have movable node, node_states[N_HIGH_MEMORY]
1613          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_HIGHMEM,
1614          * set zone_last to ZONE_HIGHMEM.
1615          *
1616          * If we don't have movable node, node_states[N_NORMAL_MEMORY]
1617          * contains nodes which have zones of 0...ZONE_MOVABLE,
1618          * set zone_last to ZONE_MOVABLE.
1619          */
1620         zone_last = ZONE_HIGHMEM;
1621         if (N_MEMORY == N_HIGH_MEMORY)
1622                 zone_last = ZONE_MOVABLE;
1623
1624         for (; zt <= zone_last; zt++)
1625                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1626         if (zone_idx(zone) <= zone_last && nr_pages >= present_pages)
1627                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1628         else
1629                 arg->status_change_nid_high = -1;
1630 #else
1631         arg->status_change_nid_high = arg->status_change_nid_normal;
1632 #endif
1633
1634         /*
1635          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which have 0...ZONE_MOVABLE
1636          */
1637         zone_last = ZONE_MOVABLE;
1638
1639         /*
1640          * check whether node_states[N_HIGH_MEMORY] will be changed
1641          * If we try to offline the last present @nr_pages from the node,
1642          * we can determind we will need to clear the node from
1643          * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1644          */
1645         for (; zt <= zone_last; zt++)
1646                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1647         if (nr_pages >= present_pages)
1648                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1649         else
1650                 arg->status_change_nid = -1;
1651 }
1652
1653 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1654 {
1655         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1656                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1657
1658         if ((N_MEMORY != N_NORMAL_MEMORY) &&
1659             (arg->status_change_nid_high >= 0))
1660                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1661
1662         if ((N_MEMORY != N_HIGH_MEMORY) &&
1663             (arg->status_change_nid >= 0))
1664                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1665 }
1666
1667 static int __ref __offline_pages(unsigned long start_pfn,
1668                   unsigned long end_pfn, unsigned long timeout)
1669 {
1670         unsigned long pfn, nr_pages, expire;
1671         long offlined_pages;
1672         int ret, drain, retry_max, node;
1673         unsigned long flags;
1674         struct zone *zone;
1675         struct memory_notify arg;
1676
1677         /* at least, alignment against pageblock is necessary */
1678         if (!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages))
1679                 return -EINVAL;
1680         if (!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages))
1681                 return -EINVAL;
1682         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1683            we assume this for now. .*/
1684         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn))
1685                 return -EINVAL;
1686
1687         mem_hotplug_begin();
1688
1689         zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
1690         node = zone_to_nid(zone);
1691         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
1692
1693         ret = -EINVAL;
1694         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !can_offline_normal(zone, nr_pages))
1695                 goto out;
1696
1697         /* set above range as isolated */
1698         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1699                                        MIGRATE_MOVABLE, true);
1700         if (ret)
1701                 goto out;
1702
1703         arg.start_pfn = start_pfn;
1704         arg.nr_pages = nr_pages;
1705         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1706
1707         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1708         ret = notifier_to_errno(ret);
1709         if (ret)
1710                 goto failed_removal;
1711
1712         pfn = start_pfn;
1713         expire = jiffies + timeout;
1714         drain = 0;
1715         retry_max = 5;
1716 repeat:
1717         /* start memory hot removal */
1718         ret = -EAGAIN;
1719         if (time_after(jiffies, expire))
1720                 goto failed_removal;
1721         ret = -EINTR;
1722         if (signal_pending(current))
1723                 goto failed_removal;
1724         ret = 0;
1725         if (drain) {
1726                 lru_add_drain_all();
1727                 cond_resched();
1728                 drain_all_pages();
1729         }
1730
1731         pfn = scan_movable_pages(start_pfn, end_pfn);
1732         if (pfn) { /* We have movable pages */
1733                 ret = do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1734                 if (!ret) {
1735                         drain = 1;
1736                         goto repeat;
1737                 } else {
1738                         if (ret < 0)
1739                                 if (--retry_max == 0)
1740                                         goto failed_removal;
1741                         yield();
1742                         drain = 1;
1743                         goto repeat;
1744                 }
1745         }
1746         /* drain all zone's lru pagevec, this is asynchronous... */
1747         lru_add_drain_all();
1748         yield();
1749         /* drain pcp pages, this is synchronous. */
1750         drain_all_pages();
1751         /*
1752          * dissolve free hugepages in the memory block before doing offlining
1753          * actually in order to make hugetlbfs's object counting consistent.
1754          */
1755         dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1756         /* check again */
1757         offlined_pages = check_pages_isolated(start_pfn, end_pfn);
1758         if (offlined_pages < 0) {
1759                 ret = -EBUSY;
1760                 goto failed_removal;
1761         }
1762         printk(KERN_INFO "Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
1763         /* Ok, all of our target is isolated.
1764            We cannot do rollback at this point. */
1765         offline_isolated_pages(start_pfn, end_pfn);
1766         /* reset pagetype flags and makes migrate type to be MOVABLE */
1767         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1768         /* removal success */
1769         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -offlined_pages);
1770         zone->present_pages -= offlined_pages;
1771
1772         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1773         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
1774         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1775
1776         init_per_zone_wmark_min();
1777
1778         if (!populated_zone(zone)) {
1779                 zone_pcp_reset(zone);
1780                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
1781                 build_all_zonelists(NULL, NULL);
1782                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
1783         } else
1784                 zone_pcp_update(zone);
1785
1786         node_states_clear_node(node, &arg);
1787         if (arg.status_change_nid >= 0)
1788                 kswapd_stop(node);
1789
1790         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1791         writeback_set_ratelimit();
1792
1793         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1794         mem_hotplug_done();
1795         return 0;
1796
1797 failed_removal:
1798         printk(KERN_INFO "memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
1799                (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1800                ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1);
1801         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1802         /* pushback to free area */
1803         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1804
1805 out:
1806         mem_hotplug_done();
1807         return ret;
1808 }
1809
1810 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1811 {
1812         return __offline_pages(start_pfn, start_pfn + nr_pages, 120 * HZ);
1813 }
1814 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
1815
1816 /**
1817  * walk_memory_range - walks through all mem sections in [start_pfn, end_pfn)
1818  * @start_pfn: start pfn of the memory range
1819  * @end_pfn: end pfn of the memory range
1820  * @arg: argument passed to func
1821  * @func: callback for each memory section walked
1822  *
1823  * This function walks through all present mem sections in range
1824  * [start_pfn, end_pfn) and call func on each mem section.
1825  *
1826  * Returns the return value of func.
1827  */
1828 int walk_memory_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
1829                 void *arg, int (*func)(struct memory_block *, void *))
1830 {
1831         struct memory_block *mem = NULL;
1832         struct mem_section *section;
1833         unsigned long pfn, section_nr;
1834         int ret;
1835
1836         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1837                 section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
1838                 if (!present_section_nr(section_nr))
1839                         continue;
1840
1841                 section = __nr_to_section(section_nr);
1842                 /* same memblock? */
1843                 if (mem)
1844                         if ((section_nr >= mem->start_section_nr) &&
1845                             (section_nr <= mem->end_section_nr))
1846                                 continue;
1847
1848                 mem = find_memory_block_hinted(section, mem);
1849                 if (!mem)
1850                         continue;
1851
1852                 ret = func(mem, arg);
1853                 if (ret) {
1854                         kobject_put(&mem->dev.kobj);
1855                         return ret;
1856                 }
1857         }
1858
1859         if (mem)
1860                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
1861
1862         return 0;
1863 }
1864
1865 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1866 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1867 {
1868         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
1869
1870         if (unlikely(ret)) {
1871                 phys_addr_t beginpa, endpa;
1872
1873                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
1874                 endpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->end_section_nr + 1))-1;
1875                 pr_warn("removing memory fails, because memory "
1876                         "[%pa-%pa] is onlined\n",
1877                         &beginpa, &endpa);
1878         }
1879
1880         return ret;
1881 }
1882
1883 static int check_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
1884 {
1885         int cpu;
1886
1887         for_each_present_cpu(cpu) {
1888                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
1889                         /*
1890                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
1891                          * offline this node.
1892                          */
1893                         return -EBUSY;
1894         }
1895
1896         return 0;
1897 }
1898
1899 static void unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
1900 {
1901 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
1902         int cpu;
1903
1904         for_each_possible_cpu(cpu)
1905                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
1906                         numa_clear_node(cpu);
1907 #endif
1908 }
1909
1910 static int check_and_unmap_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
1911 {
1912         int ret;
1913
1914         ret = check_cpu_on_node(pgdat);
1915         if (ret)
1916                 return ret;
1917
1918         /*
1919          * the node will be offlined when we come here, so we can clear
1920          * the cpu_to_node() now.
1921          */
1922
1923         unmap_cpu_on_node(pgdat);
1924         return 0;
1925 }
1926
1927 /**
1928  * try_offline_node
1929  *
1930  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
1931  *
1932  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1933  * and online/offline operations before this call.
1934  */
1935 void try_offline_node(int nid)
1936 {
1937         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1938         unsigned long start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
1939         unsigned long end_pfn = start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
1940         unsigned long pfn;
1941         int i;
1942
1943         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1944                 unsigned long section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
1945
1946                 if (!present_section_nr(section_nr))
1947                         continue;
1948
1949                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
1950                         continue;
1951
1952                 /*
1953                  * some memory sections of this node are not removed, and we
1954                  * can't offline node now.
1955                  */
1956                 return;
1957         }
1958
1959         if (check_and_unmap_cpu_on_node(pgdat))
1960                 return;
1961
1962         /*
1963          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
1964          * node now.
1965          */
1966         node_set_offline(nid);
1967         unregister_one_node(nid);
1968
1969         /* free waittable in each zone */
1970         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1971                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
1972
1973                 /*
1974                  * wait_table may be allocated from boot memory,
1975                  * here only free if it's allocated by vmalloc.
1976                  */
1977                 if (is_vmalloc_addr(zone->wait_table))
1978                         vfree(zone->wait_table);
1979         }
1980
1981         /*
1982          * Since there is no way to guarentee the address of pgdat/zone is not
1983          * on stack of any kernel threads or used by other kernel objects
1984          * without reference counting or other symchronizing method, do not
1985          * reset node_data and free pgdat here. Just reset it to 0 and reuse
1986          * the memory when the node is online again.
1987          */
1988         memset(pgdat, 0, sizeof(*pgdat));
1989 }
1990 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
1991
1992 /**
1993  * remove_memory
1994  *
1995  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1996  * and online/offline operations before this call, as required by
1997  * try_offline_node().
1998  */
1999 void __ref remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
2000 {
2001         int ret;
2002
2003         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
2004
2005         mem_hotplug_begin();
2006
2007         /*
2008          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
2009          * whether all memory blocks in question are offline and trigger a BUG()
2010          * if this is not the case.
2011          */
2012         ret = walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1), NULL,
2013                                 check_memblock_offlined_cb);
2014         if (ret)
2015                 BUG();
2016
2017         /* remove memmap entry */
2018         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
2019
2020         arch_remove_memory(start, size);
2021
2022         try_offline_node(nid);
2023
2024         mem_hotplug_done();
2025 }
2026 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
2027 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */