include/linux/memory_hotplug.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H
   3 #define __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H
   4
   5 #include <linux/mmzone.h>
   6 #include <linux/spinlock.h>
   7 #include <linux/notifier.h>
   8 #include <linux/bug.h>
   9
  10 struct page;
  11 struct zone;
  12 struct pglist_data;
  13 struct mem_section;
  14 struct memory_block;
  15 struct resource;
  16 struct vmem_altmap;
  17
  18 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
  19 /*
  20  * Return page for the valid pfn only if the page is online. All pfn
  21  * walkers which rely on the fully initialized page->flags and others
  22  * should use this rather than pfn_valid && pfn_to_page
  23  */
  24 #define pfn_to_online_page(pfn)                                    \
  25 ({                                                                 \
  26         struct page *___page = NULL;                               \
  27         unsigned long ___pfn = pfn;                                \
  28         unsigned long ___nr = pfn_to_section_nr(___pfn);           \
  29                                                                    \
  30         if (___nr < NR_MEM_SECTIONS && online_section_nr(___nr) && \
  31             pfn_valid_within(___pfn))                              \
  32                 ___page = pfn_to_page(___pfn);                     \
  33         ___page;                                                   \
  34 })
  35
  36 /*
  37  * Types for free bootmem stored in page->lru.next. These have to be in
  38  * some random range in unsigned long space for debugging purposes.
  39  */
  40 enum {
  41         MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE = 12,
  42         SECTION_INFO = MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE,
  43         MIX_SECTION_INFO,
  44         NODE_INFO,
  45         MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE = NODE_INFO,
  46 };
  47
  48 /* Types for control the zone type of onlined and offlined memory */
  49 enum {
  50         MMOP_OFFLINE = -1,
  51         MMOP_ONLINE_KEEP,
  52         MMOP_ONLINE_KERNEL,
  53         MMOP_ONLINE_MOVABLE,
  54 };
  55
  56 /*
  57  * Restrictions for the memory hotplug:
  58  * flags:  MHP_ flags
  59  * altmap: alternative allocator for memmap array
  60  */
  61 struct mhp_restrictions {
  62         unsigned long flags;
  63         struct vmem_altmap *altmap;
  64 };
  65
  66 /*
  67  * Zone resizing functions
  68  *
  69  * Note: any attempt to resize a zone should has pgdat_resize_lock()
  70  * zone_span_writelock() both held. This ensure the size of a zone
  71  * can't be changed while pgdat_resize_lock() held.
  72  */
  73 static inline unsigned zone_span_seqbegin(struct zone *zone)
  74 {
  75         return read_seqbegin(&zone->span_seqlock);
  76 }
  77 static inline int zone_span_seqretry(struct zone *zone, unsigned iv)
  78 {
  79         return read_seqretry(&zone->span_seqlock, iv);
  80 }
  81 static inline void zone_span_writelock(struct zone *zone)
  82 {
  83         write_seqlock(&zone->span_seqlock);
  84 }
  85 static inline void zone_span_writeunlock(struct zone *zone)
  86 {
  87         write_sequnlock(&zone->span_seqlock);
  88 }
  89 static inline void zone_seqlock_init(struct zone *zone)
  90 {
  91         seqlock_init(&zone->span_seqlock);
  92 }
  93 extern int zone_grow_free_lists(struct zone *zone, unsigned long new_nr_pages);
  94 extern int zone_grow_waitqueues(struct zone *zone, unsigned long nr_pages);
  95 extern int add_one_highpage(struct page *page, int pfn, int bad_ppro);
  96 /* VM interface that may be used by firmware interface */
  97 extern int online_pages(unsigned long, unsigned long, int);
  98 extern int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
  99         unsigned long *valid_start, unsigned long *valid_end);
 100 extern unsigned long __offline_isolated_pages(unsigned long start_pfn,
 101                                                 unsigned long end_pfn);
 102
 103 typedef void (*online_page_callback_t)(struct page *page, unsigned int order);
 104
 105 extern void generic_online_page(struct page *page, unsigned int order);
 106 extern int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback);
 107 extern int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback);
 108
 109 extern void __online_page_set_limits(struct page *page);
 110
 111 extern int try_online_node(int nid);
 112
 113 extern int arch_add_memory(int nid, u64 start, u64 size,
 114                         struct mhp_restrictions *restrictions);
 115 extern u64 max_mem_size;
 116
 117 extern bool memhp_auto_online;
 118 /* If movable_node boot option specified */
 119 extern bool movable_node_enabled;
 120 static inline bool movable_node_is_enabled(void)
 121 {
 122         return movable_node_enabled;
 123 }
 124
 125 extern void arch_remove_memory(int nid, u64 start, u64 size,
 126                                struct vmem_altmap *altmap);
 127 extern void __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 128                            unsigned long nr_pages, struct vmem_altmap *altmap);
 129
 130 /* reasonably generic interface to expand the physical pages */
 131 extern int __add_pages(int nid, unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 132                        struct mhp_restrictions *restrictions);
 133
 134 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_ADD_PAGES
 135 static inline int add_pages(int nid, unsigned long start_pfn,
 136                 unsigned long nr_pages, struct mhp_restrictions *restrictions)
 137 {
 138         return __add_pages(nid, start_pfn, nr_pages, restrictions);
 139 }
 140 #else /* ARCH_HAS_ADD_PAGES */
 141 int add_pages(int nid, unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
 142               struct mhp_restrictions *restrictions);
 143 #endif /* ARCH_HAS_ADD_PAGES */
 144
 145 #ifdef CONFIG_NUMA
 146 extern int memory_add_physaddr_to_nid(u64 start);
 147 #else
 148 static inline int memory_add_physaddr_to_nid(u64 start)
 149 {
 150         return 0;
 151 }
 152 #endif
 153
 154 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION
 155 /*
 156  * For supporting node-hotadd, we have to allocate a new pgdat.
 157  *
 158  * If an arch has generic style NODE_DATA(),
 159  * node_data[nid] = kzalloc() works well. But it depends on the architecture.
 160  *
 161  * In general, generic_alloc_nodedata() is used.
 162  * Now, arch_free_nodedata() is just defined for error path of node_hot_add.
 163  *
 164  */
 165 extern pg_data_t *arch_alloc_nodedata(int nid);
 166 extern void arch_free_nodedata(pg_data_t *pgdat);
 167 extern void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat);
 168
 169 #else /* CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION */
 170
 171 #define arch_alloc_nodedata(nid)        generic_alloc_nodedata(nid)
 172 #define arch_free_nodedata(pgdat)       generic_free_nodedata(pgdat)
 173
 174 #ifdef CONFIG_NUMA
 175 /*
 176  * If ARCH_HAS_NODEDATA_EXTENSION=n, this func is used to allocate pgdat.
 177  * XXX: kmalloc_node() can't work well to get new node's memory at this time.
 178  *      Because, pgdat for the new node is not allocated/initialized yet itself.
 179  *      To use new node's memory, more consideration will be necessary.
 180  */
 181 #define generic_alloc_nodedata(nid)                             \
 182 ({                                                              \
 183         kzalloc(sizeof(pg_data_t), GFP_KERNEL);                 \
 184 })
 185 /*
 186  * This definition is just for error path in node hotadd.
 187  * For node hotremove, we have to replace this.
 188  */
 189 #define generic_free_nodedata(pgdat)    kfree(pgdat)
 190
 191 extern pg_data_t *node_data[];
 192 static inline void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat)
 193 {
 194         node_data[nid] = pgdat;
 195 }
 196
 197 #else /* !CONFIG_NUMA */
 198
 199 /* never called */
 200 static inline pg_data_t *generic_alloc_nodedata(int nid)
 201 {
 202         BUG();
 203         return NULL;
 204 }
 205 static inline void generic_free_nodedata(pg_data_t *pgdat)
 206 {
 207 }
 208 static inline void arch_refresh_nodedata(int nid, pg_data_t *pgdat)
 209 {
 210 }
 211 #endif /* CONFIG_NUMA */
 212 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_NODEDATA_EXTENSION */
 213
 214 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
 215 extern void __init register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat);
 216 #else
 217 static inline void register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 218 {
 219 }
 220 #endif
 221 extern void put_page_bootmem(struct page *page);
 222 extern void get_page_bootmem(unsigned long ingo, struct page *page,
 223                              unsigned long type);
 224
 225 void get_online_mems(void);
 226 void put_online_mems(void);
 227
 228 void mem_hotplug_begin(void);
 229 void mem_hotplug_done(void);
 230
 231 #else /* ! CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 232 #define pfn_to_online_page(pfn)                 \
 233 ({                                              \
 234         struct page *___page = NULL;            \
 235         if (pfn_valid(pfn))                     \
 236                 ___page = pfn_to_page(pfn);     \
 237         ___page;                                \
 238  })
 239
 240 static inline unsigned zone_span_seqbegin(struct zone *zone)
 241 {
 242         return 0;
 243 }
 244 static inline int zone_span_seqretry(struct zone *zone, unsigned iv)
 245 {
 246         return 0;
 247 }
 248 static inline void zone_span_writelock(struct zone *zone) {}
 249 static inline void zone_span_writeunlock(struct zone *zone) {}
 250 static inline void zone_seqlock_init(struct zone *zone) {}
 251
 252 static inline int mhp_notimplemented(const char *func)
 253 {
 254         printk(KERN_WARNING "%s() called, with CONFIG_MEMORY_HOTPLUG disabled\n", func);
 255         dump_stack();
 256         return -ENOSYS;
 257 }
 258
 259 static inline void register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
 260 {
 261 }
 262
 263 static inline int try_online_node(int nid)
 264 {
 265         return 0;
 266 }
 267
 268 static inline void get_online_mems(void) {}
 269 static inline void put_online_mems(void) {}
 270
 271 static inline void mem_hotplug_begin(void) {}
 272 static inline void mem_hotplug_done(void) {}
 273
 274 static inline bool movable_node_is_enabled(void)
 275 {
 276         return false;
 277 }
 278 #endif /* ! CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 279
 280 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG) || defined(CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT)
 281 /*
 282  * pgdat resizing functions
 283  */
 284 static inline
 285 void pgdat_resize_lock(struct pglist_data *pgdat, unsigned long *flags)
 286 {
 287         spin_lock_irqsave(&pgdat->node_size_lock, *flags);
 288 }
 289 static inline
 290 void pgdat_resize_unlock(struct pglist_data *pgdat, unsigned long *flags)
 291 {
 292         spin_unlock_irqrestore(&pgdat->node_size_lock, *flags);
 293 }
 294 static inline
 295 void pgdat_resize_init(struct pglist_data *pgdat)
 296 {
 297         spin_lock_init(&pgdat->node_size_lock);
 298 }
 299 #else /* !(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG || CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT) */
 300 /*
 301  * Stub functions for when hotplug is off
 302  */
 303 static inline void pgdat_resize_lock(struct pglist_data *p, unsigned long *f) {}
 304 static inline void pgdat_resize_unlock(struct pglist_data *p, unsigned long *f) {}
 305 static inline void pgdat_resize_init(struct pglist_data *pgdat) {}
 306 #endif /* !(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG || CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT) */
 307
 308 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 309
 310 extern bool is_mem_section_removable(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages);
 311 extern void try_offline_node(int nid);
 312 extern int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages);
 313 extern int remove_memory(int nid, u64 start, u64 size);
 314 extern void __remove_memory(int nid, u64 start, u64 size);
 315
 316 #else
 317 static inline bool is_mem_section_removable(unsigned long pfn,
 318                                         unsigned long nr_pages)
 319 {
 320         return false;
 321 }
 322
 323 static inline void try_offline_node(int nid) {}
 324
 325 static inline int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
 326 {
 327         return -EINVAL;
 328 }
 329
 330 static inline int remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
 331 {
 332         return -EBUSY;
 333 }
 334
 335 static inline void __remove_memory(int nid, u64 start, u64 size) {}
 336 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
 337
 338 extern void set_zone_contiguous(struct zone *zone);
 339 extern void clear_zone_contiguous(struct zone *zone);
 340
 341 extern void __ref free_area_init_core_hotplug(int nid);
 342 extern int __add_memory(int nid, u64 start, u64 size);
 343 extern int add_memory(int nid, u64 start, u64 size);
 344 extern int add_memory_resource(int nid, struct resource *resource);
 345 extern void move_pfn_range_to_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
 346                 unsigned long nr_pages, struct vmem_altmap *altmap);
 347 extern bool is_memblock_offlined(struct memory_block *mem);
 348 extern int sparse_add_section(int nid, unsigned long pfn,
 349                 unsigned long nr_pages, struct vmem_altmap *altmap);
 350 extern void sparse_remove_section(struct mem_section *ms,
 351                 unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 352                 unsigned long map_offset, struct vmem_altmap *altmap);
 353 extern struct page *sparse_decode_mem_map(unsigned long coded_mem_map,
 354                                           unsigned long pnum);
 355 extern bool allow_online_pfn_range(int nid, unsigned long pfn, unsigned long nr_pages,
 356                 int online_type);
 357 extern struct zone *zone_for_pfn_range(int online_type, int nid, unsigned start_pfn,
 358                 unsigned long nr_pages);
 359 #endif /* __LINUX_MEMORY_HOTPLUG_H */