firmware loader: fix pending_fw_head list corruption
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / drivers / base / memory.c
1 /*
2  * Memory subsystem support
3  *
4  * Written by Matt Tolentino <matthew.e.tolentino@intel.com>
5  *            Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
6  *
7  * This file provides the necessary infrastructure to represent
8  * a SPARSEMEM-memory-model system's physical memory in /sysfs.
9  * All arch-independent code that assumes MEMORY_HOTPLUG requires
10  * SPARSEMEM should be contained here, or in mm/memory_hotplug.c.
11  */
12
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/topology.h>
16 #include <linux/capability.h>
17 #include <linux/device.h>
18 #include <linux/memory.h>
19 #include <linux/memory_hotplug.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/mutex.h>
22 #include <linux/stat.h>
23 #include <linux/slab.h>
24
25 #include <linux/atomic.h>
26 #include <asm/uaccess.h>
27
28 static DEFINE_MUTEX(mem_sysfs_mutex);
29
30 #define MEMORY_CLASS_NAME       "memory"
31
32 #define to_memory_block(dev) container_of(dev, struct memory_block, dev)
33
34 static int sections_per_block;
35
36 static inline int base_memory_block_id(int section_nr)
37 {
38         return section_nr / sections_per_block;
39 }
40
41 static int memory_subsys_online(struct device *dev);
42 static int memory_subsys_offline(struct device *dev);
43
44 static struct bus_type memory_subsys = {
45         .name = MEMORY_CLASS_NAME,
46         .dev_name = MEMORY_CLASS_NAME,
47         .online = memory_subsys_online,
48         .offline = memory_subsys_offline,
49 };
50
51 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(memory_chain);
52
53 int register_memory_notifier(struct notifier_block *nb)
54 {
55         return blocking_notifier_chain_register(&memory_chain, nb);
56 }
57 EXPORT_SYMBOL(register_memory_notifier);
58
59 void unregister_memory_notifier(struct notifier_block *nb)
60 {
61         blocking_notifier_chain_unregister(&memory_chain, nb);
62 }
63 EXPORT_SYMBOL(unregister_memory_notifier);
64
65 static ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(memory_isolate_chain);
66
67 int register_memory_isolate_notifier(struct notifier_block *nb)
68 {
69         return atomic_notifier_chain_register(&memory_isolate_chain, nb);
70 }
71 EXPORT_SYMBOL(register_memory_isolate_notifier);
72
73 void unregister_memory_isolate_notifier(struct notifier_block *nb)
74 {
75         atomic_notifier_chain_unregister(&memory_isolate_chain, nb);
76 }
77 EXPORT_SYMBOL(unregister_memory_isolate_notifier);
78
79 static void memory_block_release(struct device *dev)
80 {
81         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
82
83         kfree(mem);
84 }
85
86 unsigned long __weak memory_block_size_bytes(void)
87 {
88         return MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
89 }
90
91 static unsigned long get_memory_block_size(void)
92 {
93         unsigned long block_sz;
94
95         block_sz = memory_block_size_bytes();
96
97         /* Validate blk_sz is a power of 2 and not less than section size */
98         if ((block_sz & (block_sz - 1)) || (block_sz < MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE)) {
99                 WARN_ON(1);
100                 block_sz = MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
101         }
102
103         return block_sz;
104 }
105
106 /*
107  * use this as the physical section index that this memsection
108  * uses.
109  */
110
111 static ssize_t show_mem_start_phys_index(struct device *dev,
112                         struct device_attribute *attr, char *buf)
113 {
114         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
115         unsigned long phys_index;
116
117         phys_index = mem->start_section_nr / sections_per_block;
118         return sprintf(buf, "%08lx\n", phys_index);
119 }
120
121 static ssize_t show_mem_end_phys_index(struct device *dev,
122                         struct device_attribute *attr, char *buf)
123 {
124         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
125         unsigned long phys_index;
126
127         phys_index = mem->end_section_nr / sections_per_block;
128         return sprintf(buf, "%08lx\n", phys_index);
129 }
130
131 /*
132  * Show whether the section of memory is likely to be hot-removable
133  */
134 static ssize_t show_mem_removable(struct device *dev,
135                         struct device_attribute *attr, char *buf)
136 {
137         unsigned long i, pfn;
138         int ret = 1;
139         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
140
141         for (i = 0; i < sections_per_block; i++) {
142                 pfn = section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr + i);
143                 ret &= is_mem_section_removable(pfn, PAGES_PER_SECTION);
144         }
145
146         return sprintf(buf, "%d\n", ret);
147 }
148
149 /*
150  * online, offline, going offline, etc.
151  */
152 static ssize_t show_mem_state(struct device *dev,
153                         struct device_attribute *attr, char *buf)
154 {
155         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
156         ssize_t len = 0;
157
158         /*
159          * We can probably put these states in a nice little array
160          * so that they're not open-coded
161          */
162         switch (mem->state) {
163                 case MEM_ONLINE:
164                         len = sprintf(buf, "online\n");
165                         break;
166                 case MEM_OFFLINE:
167                         len = sprintf(buf, "offline\n");
168                         break;
169                 case MEM_GOING_OFFLINE:
170                         len = sprintf(buf, "going-offline\n");
171                         break;
172                 default:
173                         len = sprintf(buf, "ERROR-UNKNOWN-%ld\n",
174                                         mem->state);
175                         WARN_ON(1);
176                         break;
177         }
178
179         return len;
180 }
181
182 int memory_notify(unsigned long val, void *v)
183 {
184         return blocking_notifier_call_chain(&memory_chain, val, v);
185 }
186
187 int memory_isolate_notify(unsigned long val, void *v)
188 {
189         return atomic_notifier_call_chain(&memory_isolate_chain, val, v);
190 }
191
192 /*
193  * The probe routines leave the pages reserved, just as the bootmem code does.
194  * Make sure they're still that way.
195  */
196 static bool pages_correctly_reserved(unsigned long start_pfn)
197 {
198         int i, j;
199         struct page *page;
200         unsigned long pfn = start_pfn;
201
202         /*
203          * memmap between sections is not contiguous except with
204          * SPARSEMEM_VMEMMAP. We lookup the page once per section
205          * and assume memmap is contiguous within each section
206          */
207         for (i = 0; i < sections_per_block; i++, pfn += PAGES_PER_SECTION) {
208                 if (WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn)))
209                         return false;
210                 page = pfn_to_page(pfn);
211
212                 for (j = 0; j < PAGES_PER_SECTION; j++) {
213                         if (PageReserved(page + j))
214                                 continue;
215
216                         printk(KERN_WARNING "section number %ld page number %d "
217                                 "not reserved, was it already online?\n",
218                                 pfn_to_section_nr(pfn), j);
219
220                         return false;
221                 }
222         }
223
224         return true;
225 }
226
227 /*
228  * MEMORY_HOTPLUG depends on SPARSEMEM in mm/Kconfig, so it is
229  * OK to have direct references to sparsemem variables in here.
230  */
231 static int
232 memory_block_action(unsigned long phys_index, unsigned long action, int online_type)
233 {
234         unsigned long start_pfn;
235         unsigned long nr_pages = PAGES_PER_SECTION * sections_per_block;
236         struct page *first_page;
237         int ret;
238
239         first_page = pfn_to_page(phys_index << PFN_SECTION_SHIFT);
240         start_pfn = page_to_pfn(first_page);
241
242         switch (action) {
243                 case MEM_ONLINE:
244                         if (!pages_correctly_reserved(start_pfn))
245                                 return -EBUSY;
246
247                         ret = online_pages(start_pfn, nr_pages, online_type);
248                         break;
249                 case MEM_OFFLINE:
250                         ret = offline_pages(start_pfn, nr_pages);
251                         break;
252                 default:
253                         WARN(1, KERN_WARNING "%s(%ld, %ld) unknown action: "
254                              "%ld\n", __func__, phys_index, action, action);
255                         ret = -EINVAL;
256         }
257
258         return ret;
259 }
260
261 static int memory_block_change_state(struct memory_block *mem,
262                 unsigned long to_state, unsigned long from_state_req)
263 {
264         int ret = 0;
265
266         if (mem->state != from_state_req)
267                 return -EINVAL;
268
269         if (to_state == MEM_OFFLINE)
270                 mem->state = MEM_GOING_OFFLINE;
271
272         ret = memory_block_action(mem->start_section_nr, to_state,
273                                 mem->online_type);
274
275         mem->state = ret ? from_state_req : to_state;
276
277         return ret;
278 }
279
280 /* The device lock serializes operations on memory_subsys_[online|offline] */
281 static int memory_subsys_online(struct device *dev)
282 {
283         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
284         int ret;
285
286         if (mem->state == MEM_ONLINE)
287                 return 0;
288
289         /*
290          * If we are called from store_mem_state(), online_type will be
291          * set >= 0 Otherwise we were called from the device online
292          * attribute and need to set the online_type.
293          */
294         if (mem->online_type < 0)
295                 mem->online_type = ONLINE_KEEP;
296
297         ret = memory_block_change_state(mem, MEM_ONLINE, MEM_OFFLINE);
298
299         /* clear online_type */
300         mem->online_type = -1;
301
302         return ret;
303 }
304
305 static int memory_subsys_offline(struct device *dev)
306 {
307         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
308
309         if (mem->state == MEM_OFFLINE)
310                 return 0;
311
312         return memory_block_change_state(mem, MEM_OFFLINE, MEM_ONLINE);
313 }
314
315 static ssize_t
316 store_mem_state(struct device *dev,
317                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
318 {
319         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
320         int ret, online_type;
321
322         lock_device_hotplug();
323
324         if (!strncmp(buf, "online_kernel", min_t(int, count, 13)))
325                 online_type = ONLINE_KERNEL;
326         else if (!strncmp(buf, "online_movable", min_t(int, count, 14)))
327                 online_type = ONLINE_MOVABLE;
328         else if (!strncmp(buf, "online", min_t(int, count, 6)))
329                 online_type = ONLINE_KEEP;
330         else if (!strncmp(buf, "offline", min_t(int, count, 7)))
331                 online_type = -1;
332         else
333                 return -EINVAL;
334
335         switch (online_type) {
336         case ONLINE_KERNEL:
337         case ONLINE_MOVABLE:
338         case ONLINE_KEEP:
339                 /*
340                  * mem->online_type is not protected so there can be a
341                  * race here.  However, when racing online, the first
342                  * will succeed and the second will just return as the
343                  * block will already be online.  The online type
344                  * could be either one, but that is expected.
345                  */
346                 mem->online_type = online_type;
347                 ret = device_online(&mem->dev);
348                 break;
349         case -1:
350                 ret = device_offline(&mem->dev);
351                 break;
352         default:
353                 ret = -EINVAL; /* should never happen */
354         }
355
356         unlock_device_hotplug();
357
358         if (ret)
359                 return ret;
360         return count;
361 }
362
363 /*
364  * phys_device is a bad name for this.  What I really want
365  * is a way to differentiate between memory ranges that
366  * are part of physical devices that constitute
367  * a complete removable unit or fru.
368  * i.e. do these ranges belong to the same physical device,
369  * s.t. if I offline all of these sections I can then
370  * remove the physical device?
371  */
372 static ssize_t show_phys_device(struct device *dev,
373                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
374 {
375         struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
376         return sprintf(buf, "%d\n", mem->phys_device);
377 }
378
379 static DEVICE_ATTR(phys_index, 0444, show_mem_start_phys_index, NULL);
380 static DEVICE_ATTR(end_phys_index, 0444, show_mem_end_phys_index, NULL);
381 static DEVICE_ATTR(state, 0644, show_mem_state, store_mem_state);
382 static DEVICE_ATTR(phys_device, 0444, show_phys_device, NULL);
383 static DEVICE_ATTR(removable, 0444, show_mem_removable, NULL);
384
385 /*
386  * Block size attribute stuff
387  */
388 static ssize_t
389 print_block_size(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
390                  char *buf)
391 {
392         return sprintf(buf, "%lx\n", get_memory_block_size());
393 }
394
395 static DEVICE_ATTR(block_size_bytes, 0444, print_block_size, NULL);
396
397 /*
398  * Some architectures will have custom drivers to do this, and
399  * will not need to do it from userspace.  The fake hot-add code
400  * as well as ppc64 will do all of their discovery in userspace
401  * and will require this interface.
402  */
403 #ifdef CONFIG_ARCH_MEMORY_PROBE
404 static ssize_t
405 memory_probe_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
406                    const char *buf, size_t count)
407 {
408         u64 phys_addr;
409         int nid;
410         int i, ret;
411         unsigned long pages_per_block = PAGES_PER_SECTION * sections_per_block;
412
413         phys_addr = simple_strtoull(buf, NULL, 0);
414
415         if (phys_addr & ((pages_per_block << PAGE_SHIFT) - 1))
416                 return -EINVAL;
417
418         for (i = 0; i < sections_per_block; i++) {
419                 nid = memory_add_physaddr_to_nid(phys_addr);
420                 ret = add_memory(nid, phys_addr,
421                                  PAGES_PER_SECTION << PAGE_SHIFT);
422                 if (ret)
423                         goto out;
424
425                 phys_addr += MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
426         }
427
428         ret = count;
429 out:
430         return ret;
431 }
432
433 static DEVICE_ATTR(probe, S_IWUSR, NULL, memory_probe_store);
434 #endif
435
436 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
437 /*
438  * Support for offlining pages of memory
439  */
440
441 /* Soft offline a page */
442 static ssize_t
443 store_soft_offline_page(struct device *dev,
444                         struct device_attribute *attr,
445                         const char *buf, size_t count)
446 {
447         int ret;
448         u64 pfn;
449         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
450                 return -EPERM;
451         if (kstrtoull(buf, 0, &pfn) < 0)
452                 return -EINVAL;
453         pfn >>= PAGE_SHIFT;
454         if (!pfn_valid(pfn))
455                 return -ENXIO;
456         ret = soft_offline_page(pfn_to_page(pfn), 0);
457         return ret == 0 ? count : ret;
458 }
459
460 /* Forcibly offline a page, including killing processes. */
461 static ssize_t
462 store_hard_offline_page(struct device *dev,
463                         struct device_attribute *attr,
464                         const char *buf, size_t count)
465 {
466         int ret;
467         u64 pfn;
468         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
469                 return -EPERM;
470         if (kstrtoull(buf, 0, &pfn) < 0)
471                 return -EINVAL;
472         pfn >>= PAGE_SHIFT;
473         ret = memory_failure(pfn, 0, 0);
474         return ret ? ret : count;
475 }
476
477 static DEVICE_ATTR(soft_offline_page, S_IWUSR, NULL, store_soft_offline_page);
478 static DEVICE_ATTR(hard_offline_page, S_IWUSR, NULL, store_hard_offline_page);
479 #endif
480
481 /*
482  * Note that phys_device is optional.  It is here to allow for
483  * differentiation between which *physical* devices each
484  * section belongs to...
485  */
486 int __weak arch_get_memory_phys_device(unsigned long start_pfn)
487 {
488         return 0;
489 }
490
491 /*
492  * A reference for the returned object is held and the reference for the
493  * hinted object is released.
494  */
495 struct memory_block *find_memory_block_hinted(struct mem_section *section,
496                                               struct memory_block *hint)
497 {
498         int block_id = base_memory_block_id(__section_nr(section));
499         struct device *hintdev = hint ? &hint->dev : NULL;
500         struct device *dev;
501
502         dev = subsys_find_device_by_id(&memory_subsys, block_id, hintdev);
503         if (hint)
504                 put_device(&hint->dev);
505         if (!dev)
506                 return NULL;
507         return to_memory_block(dev);
508 }
509
510 /*
511  * For now, we have a linear search to go find the appropriate
512  * memory_block corresponding to a particular phys_index. If
513  * this gets to be a real problem, we can always use a radix
514  * tree or something here.
515  *
516  * This could be made generic for all device subsystems.
517  */
518 struct memory_block *find_memory_block(struct mem_section *section)
519 {
520         return find_memory_block_hinted(section, NULL);
521 }
522
523 static struct attribute *memory_memblk_attrs[] = {
524         &dev_attr_phys_index.attr,
525         &dev_attr_end_phys_index.attr,
526         &dev_attr_state.attr,
527         &dev_attr_phys_device.attr,
528         &dev_attr_removable.attr,
529         NULL
530 };
531
532 static struct attribute_group memory_memblk_attr_group = {
533         .attrs = memory_memblk_attrs,
534 };
535
536 static const struct attribute_group *memory_memblk_attr_groups[] = {
537         &memory_memblk_attr_group,
538         NULL,
539 };
540
541 /*
542  * register_memory - Setup a sysfs device for a memory block
543  */
544 static
545 int register_memory(struct memory_block *memory)
546 {
547         memory->dev.bus = &memory_subsys;
548         memory->dev.id = memory->start_section_nr / sections_per_block;
549         memory->dev.release = memory_block_release;
550         memory->dev.groups = memory_memblk_attr_groups;
551         memory->dev.offline = memory->state == MEM_OFFLINE;
552
553         return device_register(&memory->dev);
554 }
555
556 static int init_memory_block(struct memory_block **memory,
557                              struct mem_section *section, unsigned long state)
558 {
559         struct memory_block *mem;
560         unsigned long start_pfn;
561         int scn_nr;
562         int ret = 0;
563
564         mem = kzalloc(sizeof(*mem), GFP_KERNEL);
565         if (!mem)
566                 return -ENOMEM;
567
568         scn_nr = __section_nr(section);
569         mem->start_section_nr =
570                         base_memory_block_id(scn_nr) * sections_per_block;
571         mem->end_section_nr = mem->start_section_nr + sections_per_block - 1;
572         mem->state = state;
573         mem->section_count++;
574         start_pfn = section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr);
575         mem->phys_device = arch_get_memory_phys_device(start_pfn);
576
577         ret = register_memory(mem);
578
579         *memory = mem;
580         return ret;
581 }
582
583 static int add_memory_block(int base_section_nr)
584 {
585         struct memory_block *mem;
586         int i, ret, section_count = 0, section_nr;
587
588         for (i = base_section_nr;
589              (i < base_section_nr + sections_per_block) && i < NR_MEM_SECTIONS;
590              i++) {
591                 if (!present_section_nr(i))
592                         continue;
593                 if (section_count == 0)
594                         section_nr = i;
595                 section_count++;
596         }
597
598         if (section_count == 0)
599                 return 0;
600         ret = init_memory_block(&mem, __nr_to_section(section_nr), MEM_ONLINE);
601         if (ret)
602                 return ret;
603         mem->section_count = section_count;
604         return 0;
605 }
606
607
608 /*
609  * need an interface for the VM to add new memory regions,
610  * but without onlining it.
611  */
612 int register_new_memory(int nid, struct mem_section *section)
613 {
614         int ret = 0;
615         struct memory_block *mem;
616
617         mutex_lock(&mem_sysfs_mutex);
618
619         mem = find_memory_block(section);
620         if (mem) {
621                 mem->section_count++;
622                 put_device(&mem->dev);
623         } else {
624                 ret = init_memory_block(&mem, section, MEM_OFFLINE);
625                 if (ret)
626                         goto out;
627         }
628
629         if (mem->section_count == sections_per_block)
630                 ret = register_mem_sect_under_node(mem, nid);
631 out:
632         mutex_unlock(&mem_sysfs_mutex);
633         return ret;
634 }
635
636 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
637 static void
638 unregister_memory(struct memory_block *memory)
639 {
640         BUG_ON(memory->dev.bus != &memory_subsys);
641
642         /* drop the ref. we got in remove_memory_block() */
643         put_device(&memory->dev);
644         device_unregister(&memory->dev);
645 }
646
647 static int remove_memory_block(unsigned long node_id,
648                                struct mem_section *section, int phys_device)
649 {
650         struct memory_block *mem;
651
652         mutex_lock(&mem_sysfs_mutex);
653         mem = find_memory_block(section);
654         unregister_mem_sect_under_nodes(mem, __section_nr(section));
655
656         mem->section_count--;
657         if (mem->section_count == 0)
658                 unregister_memory(mem);
659         else
660                 put_device(&mem->dev);
661
662         mutex_unlock(&mem_sysfs_mutex);
663         return 0;
664 }
665
666 int unregister_memory_section(struct mem_section *section)
667 {
668         if (!present_section(section))
669                 return -EINVAL;
670
671         return remove_memory_block(0, section, 0);
672 }
673 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
674
675 /* return true if the memory block is offlined, otherwise, return false */
676 bool is_memblock_offlined(struct memory_block *mem)
677 {
678         return mem->state == MEM_OFFLINE;
679 }
680
681 static struct attribute *memory_root_attrs[] = {
682 #ifdef CONFIG_ARCH_MEMORY_PROBE
683         &dev_attr_probe.attr,
684 #endif
685
686 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
687         &dev_attr_soft_offline_page.attr,
688         &dev_attr_hard_offline_page.attr,
689 #endif
690
691         &dev_attr_block_size_bytes.attr,
692         NULL
693 };
694
695 static struct attribute_group memory_root_attr_group = {
696         .attrs = memory_root_attrs,
697 };
698
699 static const struct attribute_group *memory_root_attr_groups[] = {
700         &memory_root_attr_group,
701         NULL,
702 };
703
704 /*
705  * Initialize the sysfs support for memory devices...
706  */
707 int __init memory_dev_init(void)
708 {
709         unsigned int i;
710         int ret;
711         int err;
712         unsigned long block_sz;
713
714         ret = subsys_system_register(&memory_subsys, memory_root_attr_groups);
715         if (ret)
716                 goto out;
717
718         block_sz = get_memory_block_size();
719         sections_per_block = block_sz / MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
720
721         /*
722          * Create entries for memory sections that were found
723          * during boot and have been initialized
724          */
725         mutex_lock(&mem_sysfs_mutex);
726         for (i = 0; i < NR_MEM_SECTIONS; i += sections_per_block) {
727                 err = add_memory_block(i);
728                 if (!ret)
729                         ret = err;
730         }
731         mutex_unlock(&mem_sysfs_mutex);
732
733 out:
734         if (ret)
735                 printk(KERN_ERR "%s() failed: %d\n", __func__, ret);
736         return ret;
737 }