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/bootmem.h>
  13 #include <linux/compiler.h>
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/pagevec.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/cpuset.h>
  25
  26 #include <asm/tlbflush.h>
  27
  28 extern void zonetable_add(struct zone *zone, int nid, int zid, unsigned long pfn,
  29                           unsigned long size);
  30 static int __add_zone(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
  31 {
  32         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
  33         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
  34         int nid = pgdat->node_id;
  35         int zone_type;
  36
  37         zone_type = zone - pgdat->node_zones;
  38         if (!populated_zone(zone)) {
  39                 int ret = 0;
  40                 ret = init_currently_empty_zone(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
  41                 if (ret < 0)
  42                         return ret;
  43         }
  44         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_type, phys_start_pfn);
  45         zonetable_add(zone, nid, zone_type, phys_start_pfn, nr_pages);
  46         return 0;
  47 }
  48
  49 extern int sparse_add_one_section(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
  50                                   int nr_pages);
  51 static int __add_section(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn)
  52 {
  53         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
  54         int ret;
  55
  56         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
  57                 return -EEXIST;
  58
  59         ret = sparse_add_one_section(zone, phys_start_pfn, nr_pages);
  60
  61         if (ret < 0)
  62                 return ret;
  63
  64         ret = __add_zone(zone, phys_start_pfn);
  65
  66         if (ret < 0)
  67                 return ret;
  68
  69         return register_new_memory(__pfn_to_section(phys_start_pfn));
  70 }
  71
  72 /*
  73  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
  74  * expected that archs that support memory hotplug will
  75  * call this function after deciding the zone to which to
  76  * add the new pages.
  77  */
  78 int __add_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
  79                  unsigned long nr_pages)
  80 {
  81         unsigned long i;
  82         int err = 0;
  83         int start_sec, end_sec;
  84         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
  85         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
  86         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
  87
  88         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
  89                 err = __add_section(zone, i << PFN_SECTION_SHIFT);
  90
  91                 /*
  92                  * EEXIST is finally dealed with by ioresource collision
  93                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
  94                  * Warning will be printed if there is collision.
  95                  */
  96                 if (err && (err != -EEXIST))
  97                         break;
  98                 err = 0;
  99         }
 100
 101         return err;
 102 }
 103 EXPORT_SYMBOL_GPL(__add_pages);
 104
 105 static void grow_zone_span(struct zone *zone,
 106                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 107 {
 108         unsigned long old_zone_end_pfn;
 109
 110         zone_span_writelock(zone);
 111
 112         old_zone_end_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
 113         if (start_pfn < zone->zone_start_pfn)
 114                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
 115
 116         zone->spanned_pages = max(old_zone_end_pfn, end_pfn) -
 117                                 zone->zone_start_pfn;
 118
 119         zone_span_writeunlock(zone);
 120 }
 121
 122 static void grow_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
 123                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 124 {
 125         unsigned long old_pgdat_end_pfn =
 126                 pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
 127
 128         if (start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
 129                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
 130
 131         pgdat->node_spanned_pages = max(old_pgdat_end_pfn, end_pfn) -
 132                                         pgdat->node_start_pfn;
 133 }
 134
 135 int online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages)
 136 {
 137         unsigned long i;
 138         unsigned long flags;
 139         unsigned long onlined_pages = 0;
 140         struct resource res;
 141         u64 section_end;
 142         unsigned long start_pfn;
 143         struct zone *zone;
 144         int need_zonelists_rebuild = 0;
 145
 146         /*
 147          * This doesn't need a lock to do pfn_to_page().
 148          * The section can't be removed here because of the
 149          * memory_block->state_sem.
 150          */
 151         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
 152         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
 153         grow_zone_span(zone, pfn, pfn + nr_pages);
 154         grow_pgdat_span(zone->zone_pgdat, pfn, pfn + nr_pages);
 155         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
 156
 157         /*
 158          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
 159          * This means the page allocator ignores this zone.
 160          * So, zonelist must be updated after online.
 161          */
 162         if (!populated_zone(zone))
 163                 need_zonelists_rebuild = 1;
 164
 165         res.start = (u64)pfn << PAGE_SHIFT;
 166         res.end = res.start + ((u64)nr_pages << PAGE_SHIFT) - 1;
 167         res.flags = IORESOURCE_MEM; /* we just need system ram */
 168         section_end = res.end;
 169
 170         while ((res.start < res.end) && (find_next_system_ram(&res) >= 0)) {
 171                 start_pfn = (unsigned long)(res.start >> PAGE_SHIFT);
 172                 nr_pages = (unsigned long)
 173                            ((res.end + 1 - res.start) >> PAGE_SHIFT);
 174
 175                 if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn))) {
 176                         /* this region's page is not onlined now */
 177                         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 178                                 struct page *page = pfn_to_page(start_pfn + i);
 179                                 online_page(page);
 180                                 onlined_pages++;
 181                         }
 182                 }
 183
 184                 res.start = res.end + 1;
 185                 res.end = section_end;
 186         }
 187         zone->present_pages += onlined_pages;
 188         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
 189
 190         setup_per_zone_pages_min();
 191
 192         if (need_zonelists_rebuild)
 193                 build_all_zonelists();
 194         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
 195         return 0;
 196 }
 197
 198 static pg_data_t *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
 199 {
 200         struct pglist_data *pgdat;
 201         unsigned long zones_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
 202         unsigned long zholes_size[MAX_NR_ZONES] = {0};
 203         unsigned long start_pfn = start >> PAGE_SHIFT;
 204
 205         pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
 206         if (!pgdat)
 207                 return NULL;
 208
 209         arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
 210
 211         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
 212
 213         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
 214         free_area_init_node(nid, pgdat, zones_size, start_pfn, zholes_size);
 215
 216         return pgdat;
 217 }
 218
 219 static void rollback_node_hotadd(int nid, pg_data_t *pgdat)
 220 {
 221         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
 222         arch_free_nodedata(pgdat);
 223         return;
 224 }
 225
 226 /* add this memory to iomem resource */
 227 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
 228 {
 229         struct resource *res;
 230         res = kzalloc(sizeof(struct resource), GFP_KERNEL);
 231         BUG_ON(!res);
 232
 233         res->name = "System RAM";
 234         res->start = start;
 235         res->end = start + size - 1;
 236         res->flags = IORESOURCE_MEM;
 237         if (request_resource(&iomem_resource, res) < 0) {
 238                 printk("System RAM resource %llx - %llx cannot be added\n",
 239                 (unsigned long long)res->start, (unsigned long long)res->end);
 240                 kfree(res);
 241                 res = NULL;
 242         }
 243         return res;
 244 }
 245
 246 static void release_memory_resource(struct resource *res)
 247 {
 248         if (!res)
 249                 return;
 250         release_resource(res);
 251         kfree(res);
 252         return;
 253 }
 254
 255
 256
 257 int add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
 258 {
 259         pg_data_t *pgdat = NULL;
 260         int new_pgdat = 0;
 261         struct resource *res;
 262         int ret;
 263
 264         res = register_memory_resource(start, size);
 265         if (!res)
 266                 return -EEXIST;
 267
 268         if (!node_online(nid)) {
 269                 pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
 270                 if (!pgdat)
 271                         return -ENOMEM;
 272                 new_pgdat = 1;
 273                 ret = kswapd_run(nid);
 274                 if (ret)
 275                         goto error;
 276         }
 277
 278         /* call arch's memory hotadd */
 279         ret = arch_add_memory(nid, start, size);
 280
 281         if (ret < 0)
 282                 goto error;
 283
 284         /* we online node here. we can't roll back from here. */
 285         node_set_online(nid);
 286
 287         cpuset_track_online_nodes();
 288
 289         if (new_pgdat) {
 290                 ret = register_one_node(nid);
 291                 /*
 292                  * If sysfs file of new node can't create, cpu on the node
 293                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
 294                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
 295                  */
 296                 BUG_ON(ret);
 297         }
 298
 299         return ret;
 300 error:
 301         /* rollback pgdat allocation and others */
 302         if (new_pgdat)
 303                 rollback_node_hotadd(nid, pgdat);
 304         if (res)
 305                 release_memory_resource(res);
 306
 307         return ret;
 308 }
 309 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);