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