]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - mm/memory_hotplug.c
mm/memory_hotplug: remove memory block devices before arch_remove_memory()
[linux.git] / mm / memory_hotplug.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/mm/memory_hotplug.c
4  *
5  *  Copyright (C)
6  */
7
8 #include <linux/stddef.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/sched/signal.h>
11 #include <linux/swap.h>
12 #include <linux/interrupt.h>
13 #include <linux/pagemap.h>
14 #include <linux/compiler.h>
15 #include <linux/export.h>
16 #include <linux/pagevec.h>
17 #include <linux/writeback.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/sysctl.h>
20 #include <linux/cpu.h>
21 #include <linux/memory.h>
22 #include <linux/memremap.h>
23 #include <linux/memory_hotplug.h>
24 #include <linux/highmem.h>
25 #include <linux/vmalloc.h>
26 #include <linux/ioport.h>
27 #include <linux/delay.h>
28 #include <linux/migrate.h>
29 #include <linux/page-isolation.h>
30 #include <linux/pfn.h>
31 #include <linux/suspend.h>
32 #include <linux/mm_inline.h>
33 #include <linux/firmware-map.h>
34 #include <linux/stop_machine.h>
35 #include <linux/hugetlb.h>
36 #include <linux/memblock.h>
37 #include <linux/compaction.h>
38 #include <linux/rmap.h>
39
40 #include <asm/tlbflush.h>
41
42 #include "internal.h"
43 #include "shuffle.h"
44
45 /*
46  * online_page_callback contains pointer to current page onlining function.
47  * Initially it is generic_online_page(). If it is required it could be
48  * changed by calling set_online_page_callback() for callback registration
49  * and restore_online_page_callback() for generic callback restore.
50  */
51
52 static void generic_online_page(struct page *page, unsigned int order);
53
54 static online_page_callback_t online_page_callback = generic_online_page;
55 static DEFINE_MUTEX(online_page_callback_lock);
56
57 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(mem_hotplug_lock);
58
59 void get_online_mems(void)
60 {
61         percpu_down_read(&mem_hotplug_lock);
62 }
63
64 void put_online_mems(void)
65 {
66         percpu_up_read(&mem_hotplug_lock);
67 }
68
69 bool movable_node_enabled = false;
70
71 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
72 bool memhp_auto_online;
73 #else
74 bool memhp_auto_online = true;
75 #endif
76 EXPORT_SYMBOL_GPL(memhp_auto_online);
77
78 static int __init setup_memhp_default_state(char *str)
79 {
80         if (!strcmp(str, "online"))
81                 memhp_auto_online = true;
82         else if (!strcmp(str, "offline"))
83                 memhp_auto_online = false;
84
85         return 1;
86 }
87 __setup("memhp_default_state=", setup_memhp_default_state);
88
89 void mem_hotplug_begin(void)
90 {
91         cpus_read_lock();
92         percpu_down_write(&mem_hotplug_lock);
93 }
94
95 void mem_hotplug_done(void)
96 {
97         percpu_up_write(&mem_hotplug_lock);
98         cpus_read_unlock();
99 }
100
101 u64 max_mem_size = U64_MAX;
102
103 /* add this memory to iomem resource */
104 static struct resource *register_memory_resource(u64 start, u64 size)
105 {
106         struct resource *res;
107         unsigned long flags =  IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
108         char *resource_name = "System RAM";
109
110         if (start + size > max_mem_size)
111                 return ERR_PTR(-E2BIG);
112
113         /*
114          * Request ownership of the new memory range.  This might be
115          * a child of an existing resource that was present but
116          * not marked as busy.
117          */
118         res = __request_region(&iomem_resource, start, size,
119                                resource_name, flags);
120
121         if (!res) {
122                 pr_debug("Unable to reserve System RAM region: %016llx->%016llx\n",
123                                 start, start + size);
124                 return ERR_PTR(-EEXIST);
125         }
126         return res;
127 }
128
129 static void release_memory_resource(struct resource *res)
130 {
131         if (!res)
132                 return;
133         release_resource(res);
134         kfree(res);
135         return;
136 }
137
138 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
139 void get_page_bootmem(unsigned long info,  struct page *page,
140                       unsigned long type)
141 {
142         page->freelist = (void *)type;
143         SetPagePrivate(page);
144         set_page_private(page, info);
145         page_ref_inc(page);
146 }
147
148 void put_page_bootmem(struct page *page)
149 {
150         unsigned long type;
151
152         type = (unsigned long) page->freelist;
153         BUG_ON(type < MEMORY_HOTPLUG_MIN_BOOTMEM_TYPE ||
154                type > MEMORY_HOTPLUG_MAX_BOOTMEM_TYPE);
155
156         if (page_ref_dec_return(page) == 1) {
157                 page->freelist = NULL;
158                 ClearPagePrivate(page);
159                 set_page_private(page, 0);
160                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
161                 free_reserved_page(page);
162         }
163 }
164
165 #ifdef CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE
166 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
167 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
168 {
169         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
170         struct mem_section *ms;
171         struct page *page, *memmap;
172
173         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
174         ms = __nr_to_section(section_nr);
175
176         /* Get section's memmap address */
177         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
178
179         /*
180          * Get page for the memmap's phys address
181          * XXX: need more consideration for sparse_vmemmap...
182          */
183         page = virt_to_page(memmap);
184         mapsize = sizeof(struct page) * PAGES_PER_SECTION;
185         mapsize = PAGE_ALIGN(mapsize) >> PAGE_SHIFT;
186
187         /* remember memmap's page */
188         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
189                 get_page_bootmem(section_nr, page, SECTION_INFO);
190
191         usemap = ms->pageblock_flags;
192         page = virt_to_page(usemap);
193
194         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
195
196         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
197                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
198
199 }
200 #else /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
201 static void register_page_bootmem_info_section(unsigned long start_pfn)
202 {
203         unsigned long *usemap, mapsize, section_nr, i;
204         struct mem_section *ms;
205         struct page *page, *memmap;
206
207         section_nr = pfn_to_section_nr(start_pfn);
208         ms = __nr_to_section(section_nr);
209
210         memmap = sparse_decode_mem_map(ms->section_mem_map, section_nr);
211
212         register_page_bootmem_memmap(section_nr, memmap, PAGES_PER_SECTION);
213
214         usemap = ms->pageblock_flags;
215         page = virt_to_page(usemap);
216
217         mapsize = PAGE_ALIGN(usemap_size()) >> PAGE_SHIFT;
218
219         for (i = 0; i < mapsize; i++, page++)
220                 get_page_bootmem(section_nr, page, MIX_SECTION_INFO);
221 }
222 #endif /* !CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
223
224 void __init register_page_bootmem_info_node(struct pglist_data *pgdat)
225 {
226         unsigned long i, pfn, end_pfn, nr_pages;
227         int node = pgdat->node_id;
228         struct page *page;
229
230         nr_pages = PAGE_ALIGN(sizeof(struct pglist_data)) >> PAGE_SHIFT;
231         page = virt_to_page(pgdat);
232
233         for (i = 0; i < nr_pages; i++, page++)
234                 get_page_bootmem(node, page, NODE_INFO);
235
236         pfn = pgdat->node_start_pfn;
237         end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
238
239         /* register section info */
240         for (; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
241                 /*
242                  * Some platforms can assign the same pfn to multiple nodes - on
243                  * node0 as well as nodeN.  To avoid registering a pfn against
244                  * multiple nodes we check that this pfn does not already
245                  * reside in some other nodes.
246                  */
247                 if (pfn_valid(pfn) && (early_pfn_to_nid(pfn) == node))
248                         register_page_bootmem_info_section(pfn);
249         }
250 }
251 #endif /* CONFIG_HAVE_BOOTMEM_INFO_NODE */
252
253 static int __meminit __add_section(int nid, unsigned long phys_start_pfn,
254                                    struct vmem_altmap *altmap)
255 {
256         int ret;
257
258         if (pfn_valid(phys_start_pfn))
259                 return -EEXIST;
260
261         ret = sparse_add_one_section(nid, phys_start_pfn, altmap);
262         return ret < 0 ? ret : 0;
263 }
264
265 /*
266  * Reasonably generic function for adding memory.  It is
267  * expected that archs that support memory hotplug will
268  * call this function after deciding the zone to which to
269  * add the new pages.
270  */
271 int __ref __add_pages(int nid, unsigned long phys_start_pfn,
272                 unsigned long nr_pages, struct mhp_restrictions *restrictions)
273 {
274         unsigned long i;
275         int err = 0;
276         int start_sec, end_sec;
277         struct vmem_altmap *altmap = restrictions->altmap;
278
279         /* during initialize mem_map, align hot-added range to section */
280         start_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn);
281         end_sec = pfn_to_section_nr(phys_start_pfn + nr_pages - 1);
282
283         if (altmap) {
284                 /*
285                  * Validate altmap is within bounds of the total request
286                  */
287                 if (altmap->base_pfn != phys_start_pfn
288                                 || vmem_altmap_offset(altmap) > nr_pages) {
289                         pr_warn_once("memory add fail, invalid altmap\n");
290                         err = -EINVAL;
291                         goto out;
292                 }
293                 altmap->alloc = 0;
294         }
295
296         for (i = start_sec; i <= end_sec; i++) {
297                 err = __add_section(nid, section_nr_to_pfn(i), altmap);
298
299                 /*
300                  * EEXIST is finally dealt with by ioresource collision
301                  * check. see add_memory() => register_memory_resource()
302                  * Warning will be printed if there is collision.
303                  */
304                 if (err && (err != -EEXIST))
305                         break;
306                 err = 0;
307                 cond_resched();
308         }
309         vmemmap_populate_print_last();
310 out:
311         return err;
312 }
313
314 /* find the smallest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn) */
315 static unsigned long find_smallest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
316                                      unsigned long start_pfn,
317                                      unsigned long end_pfn)
318 {
319         struct mem_section *ms;
320
321         for (; start_pfn < end_pfn; start_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
322                 ms = __pfn_to_section(start_pfn);
323
324                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
325                         continue;
326
327                 if (unlikely(pfn_to_nid(start_pfn) != nid))
328                         continue;
329
330                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(start_pfn)))
331                         continue;
332
333                 return start_pfn;
334         }
335
336         return 0;
337 }
338
339 /* find the biggest valid pfn in the range [start_pfn, end_pfn). */
340 static unsigned long find_biggest_section_pfn(int nid, struct zone *zone,
341                                     unsigned long start_pfn,
342                                     unsigned long end_pfn)
343 {
344         struct mem_section *ms;
345         unsigned long pfn;
346
347         /* pfn is the end pfn of a memory section. */
348         pfn = end_pfn - 1;
349         for (; pfn >= start_pfn; pfn -= PAGES_PER_SECTION) {
350                 ms = __pfn_to_section(pfn);
351
352                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
353                         continue;
354
355                 if (unlikely(pfn_to_nid(pfn) != nid))
356                         continue;
357
358                 if (zone && zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
359                         continue;
360
361                 return pfn;
362         }
363
364         return 0;
365 }
366
367 static void shrink_zone_span(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
368                              unsigned long end_pfn)
369 {
370         unsigned long zone_start_pfn = zone->zone_start_pfn;
371         unsigned long z = zone_end_pfn(zone); /* zone_end_pfn namespace clash */
372         unsigned long zone_end_pfn = z;
373         unsigned long pfn;
374         struct mem_section *ms;
375         int nid = zone_to_nid(zone);
376
377         zone_span_writelock(zone);
378         if (zone_start_pfn == start_pfn) {
379                 /*
380                  * If the section is smallest section in the zone, it need
381                  * shrink zone->zone_start_pfn and zone->zone_spanned_pages.
382                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
383                  * for shrinking zone.
384                  */
385                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, zone, end_pfn,
386                                                 zone_end_pfn);
387                 if (pfn) {
388                         zone->zone_start_pfn = pfn;
389                         zone->spanned_pages = zone_end_pfn - pfn;
390                 }
391         } else if (zone_end_pfn == end_pfn) {
392                 /*
393                  * If the section is biggest section in the zone, it need
394                  * shrink zone->spanned_pages.
395                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
396                  * shrinking zone.
397                  */
398                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, zone, zone_start_pfn,
399                                                start_pfn);
400                 if (pfn)
401                         zone->spanned_pages = pfn - zone_start_pfn + 1;
402         }
403
404         /*
405          * The section is not biggest or smallest mem_section in the zone, it
406          * only creates a hole in the zone. So in this case, we need not
407          * change the zone. But perhaps, the zone has only hole data. Thus
408          * it check the zone has only hole or not.
409          */
410         pfn = zone_start_pfn;
411         for (; pfn < zone_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
412                 ms = __pfn_to_section(pfn);
413
414                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
415                         continue;
416
417                 if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
418                         continue;
419
420                  /* If the section is current section, it continues the loop */
421                 if (start_pfn == pfn)
422                         continue;
423
424                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
425                 zone_span_writeunlock(zone);
426                 return;
427         }
428
429         /* The zone has no valid section */
430         zone->zone_start_pfn = 0;
431         zone->spanned_pages = 0;
432         zone_span_writeunlock(zone);
433 }
434
435 static void shrink_pgdat_span(struct pglist_data *pgdat,
436                               unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
437 {
438         unsigned long pgdat_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
439         unsigned long p = pgdat_end_pfn(pgdat); /* pgdat_end_pfn namespace clash */
440         unsigned long pgdat_end_pfn = p;
441         unsigned long pfn;
442         struct mem_section *ms;
443         int nid = pgdat->node_id;
444
445         if (pgdat_start_pfn == start_pfn) {
446                 /*
447                  * If the section is smallest section in the pgdat, it need
448                  * shrink pgdat->node_start_pfn and pgdat->node_spanned_pages.
449                  * In this case, we find second smallest valid mem_section
450                  * for shrinking zone.
451                  */
452                 pfn = find_smallest_section_pfn(nid, NULL, end_pfn,
453                                                 pgdat_end_pfn);
454                 if (pfn) {
455                         pgdat->node_start_pfn = pfn;
456                         pgdat->node_spanned_pages = pgdat_end_pfn - pfn;
457                 }
458         } else if (pgdat_end_pfn == end_pfn) {
459                 /*
460                  * If the section is biggest section in the pgdat, it need
461                  * shrink pgdat->node_spanned_pages.
462                  * In this case, we find second biggest valid mem_section for
463                  * shrinking zone.
464                  */
465                 pfn = find_biggest_section_pfn(nid, NULL, pgdat_start_pfn,
466                                                start_pfn);
467                 if (pfn)
468                         pgdat->node_spanned_pages = pfn - pgdat_start_pfn + 1;
469         }
470
471         /*
472          * If the section is not biggest or smallest mem_section in the pgdat,
473          * it only creates a hole in the pgdat. So in this case, we need not
474          * change the pgdat.
475          * But perhaps, the pgdat has only hole data. Thus it check the pgdat
476          * has only hole or not.
477          */
478         pfn = pgdat_start_pfn;
479         for (; pfn < pgdat_end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
480                 ms = __pfn_to_section(pfn);
481
482                 if (unlikely(!valid_section(ms)))
483                         continue;
484
485                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
486                         continue;
487
488                  /* If the section is current section, it continues the loop */
489                 if (start_pfn == pfn)
490                         continue;
491
492                 /* If we find valid section, we have nothing to do */
493                 return;
494         }
495
496         /* The pgdat has no valid section */
497         pgdat->node_start_pfn = 0;
498         pgdat->node_spanned_pages = 0;
499 }
500
501 static void __remove_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn)
502 {
503         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
504         int nr_pages = PAGES_PER_SECTION;
505         unsigned long flags;
506
507         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
508         shrink_zone_span(zone, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
509         shrink_pgdat_span(pgdat, start_pfn, start_pfn + nr_pages);
510         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
511 }
512
513 static void __remove_section(struct zone *zone, struct mem_section *ms,
514                              unsigned long map_offset,
515                              struct vmem_altmap *altmap)
516 {
517         unsigned long start_pfn;
518         int scn_nr;
519
520         if (WARN_ON_ONCE(!valid_section(ms)))
521                 return;
522
523         scn_nr = __section_nr(ms);
524         start_pfn = section_nr_to_pfn((unsigned long)scn_nr);
525         __remove_zone(zone, start_pfn);
526
527         sparse_remove_one_section(zone, ms, map_offset, altmap);
528 }
529
530 /**
531  * __remove_pages() - remove sections of pages from a zone
532  * @zone: zone from which pages need to be removed
533  * @phys_start_pfn: starting pageframe (must be aligned to start of a section)
534  * @nr_pages: number of pages to remove (must be multiple of section size)
535  * @altmap: alternative device page map or %NULL if default memmap is used
536  *
537  * Generic helper function to remove section mappings and sysfs entries
538  * for the section of the memory we are removing. Caller needs to make
539  * sure that pages are marked reserved and zones are adjust properly by
540  * calling offline_pages().
541  */
542 void __remove_pages(struct zone *zone, unsigned long phys_start_pfn,
543                     unsigned long nr_pages, struct vmem_altmap *altmap)
544 {
545         unsigned long i;
546         unsigned long map_offset = 0;
547         int sections_to_remove;
548
549         /* In the ZONE_DEVICE case device driver owns the memory region */
550         if (is_dev_zone(zone))
551                 map_offset = vmem_altmap_offset(altmap);
552
553         clear_zone_contiguous(zone);
554
555         /*
556          * We can only remove entire sections
557          */
558         BUG_ON(phys_start_pfn & ~PAGE_SECTION_MASK);
559         BUG_ON(nr_pages % PAGES_PER_SECTION);
560
561         sections_to_remove = nr_pages / PAGES_PER_SECTION;
562         for (i = 0; i < sections_to_remove; i++) {
563                 unsigned long pfn = phys_start_pfn + i*PAGES_PER_SECTION;
564
565                 cond_resched();
566                 __remove_section(zone, __pfn_to_section(pfn), map_offset,
567                                  altmap);
568                 map_offset = 0;
569         }
570
571         set_zone_contiguous(zone);
572 }
573
574 int set_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
575 {
576         int rc = -EINVAL;
577
578         get_online_mems();
579         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
580
581         if (online_page_callback == generic_online_page) {
582                 online_page_callback = callback;
583                 rc = 0;
584         }
585
586         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
587         put_online_mems();
588
589         return rc;
590 }
591 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_online_page_callback);
592
593 int restore_online_page_callback(online_page_callback_t callback)
594 {
595         int rc = -EINVAL;
596
597         get_online_mems();
598         mutex_lock(&online_page_callback_lock);
599
600         if (online_page_callback == callback) {
601                 online_page_callback = generic_online_page;
602                 rc = 0;
603         }
604
605         mutex_unlock(&online_page_callback_lock);
606         put_online_mems();
607
608         return rc;
609 }
610 EXPORT_SYMBOL_GPL(restore_online_page_callback);
611
612 void __online_page_set_limits(struct page *page)
613 {
614 }
615 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_set_limits);
616
617 void __online_page_increment_counters(struct page *page)
618 {
619         adjust_managed_page_count(page, 1);
620 }
621 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_increment_counters);
622
623 void __online_page_free(struct page *page)
624 {
625         __free_reserved_page(page);
626 }
627 EXPORT_SYMBOL_GPL(__online_page_free);
628
629 static void generic_online_page(struct page *page, unsigned int order)
630 {
631         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
632         __free_pages_core(page, order);
633         totalram_pages_add(1UL << order);
634 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
635         if (PageHighMem(page))
636                 totalhigh_pages_add(1UL << order);
637 #endif
638 }
639
640 static int online_pages_blocks(unsigned long start, unsigned long nr_pages)
641 {
642         unsigned long end = start + nr_pages;
643         int order, onlined_pages = 0;
644
645         while (start < end) {
646                 order = min(MAX_ORDER - 1,
647                         get_order(PFN_PHYS(end) - PFN_PHYS(start)));
648                 (*online_page_callback)(pfn_to_page(start), order);
649
650                 onlined_pages += (1UL << order);
651                 start += (1UL << order);
652         }
653         return onlined_pages;
654 }
655
656 static int online_pages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
657                         void *arg)
658 {
659         unsigned long onlined_pages = *(unsigned long *)arg;
660
661         if (PageReserved(pfn_to_page(start_pfn)))
662                 onlined_pages += online_pages_blocks(start_pfn, nr_pages);
663
664         online_mem_sections(start_pfn, start_pfn + nr_pages);
665
666         *(unsigned long *)arg = onlined_pages;
667         return 0;
668 }
669
670 /* check which state of node_states will be changed when online memory */
671 static void node_states_check_changes_online(unsigned long nr_pages,
672         struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
673 {
674         int nid = zone_to_nid(zone);
675
676         arg->status_change_nid = NUMA_NO_NODE;
677         arg->status_change_nid_normal = NUMA_NO_NODE;
678         arg->status_change_nid_high = NUMA_NO_NODE;
679
680         if (!node_state(nid, N_MEMORY))
681                 arg->status_change_nid = nid;
682         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && !node_state(nid, N_NORMAL_MEMORY))
683                 arg->status_change_nid_normal = nid;
684 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
685         if (zone_idx(zone) <= ZONE_HIGHMEM && !node_state(nid, N_HIGH_MEMORY))
686                 arg->status_change_nid_high = nid;
687 #endif
688 }
689
690 static void node_states_set_node(int node, struct memory_notify *arg)
691 {
692         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
693                 node_set_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
694
695         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
696                 node_set_state(node, N_HIGH_MEMORY);
697
698         if (arg->status_change_nid >= 0)
699                 node_set_state(node, N_MEMORY);
700 }
701
702 static void __meminit resize_zone_range(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
703                 unsigned long nr_pages)
704 {
705         unsigned long old_end_pfn = zone_end_pfn(zone);
706
707         if (zone_is_empty(zone) || start_pfn < zone->zone_start_pfn)
708                 zone->zone_start_pfn = start_pfn;
709
710         zone->spanned_pages = max(start_pfn + nr_pages, old_end_pfn) - zone->zone_start_pfn;
711 }
712
713 static void __meminit resize_pgdat_range(struct pglist_data *pgdat, unsigned long start_pfn,
714                                      unsigned long nr_pages)
715 {
716         unsigned long old_end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
717
718         if (!pgdat->node_spanned_pages || start_pfn < pgdat->node_start_pfn)
719                 pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
720
721         pgdat->node_spanned_pages = max(start_pfn + nr_pages, old_end_pfn) - pgdat->node_start_pfn;
722 }
723
724 void __ref move_pfn_range_to_zone(struct zone *zone, unsigned long start_pfn,
725                 unsigned long nr_pages, struct vmem_altmap *altmap)
726 {
727         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
728         int nid = pgdat->node_id;
729         unsigned long flags;
730
731         clear_zone_contiguous(zone);
732
733         /* TODO Huh pgdat is irqsave while zone is not. It used to be like that before */
734         pgdat_resize_lock(pgdat, &flags);
735         zone_span_writelock(zone);
736         if (zone_is_empty(zone))
737                 init_currently_empty_zone(zone, start_pfn, nr_pages);
738         resize_zone_range(zone, start_pfn, nr_pages);
739         zone_span_writeunlock(zone);
740         resize_pgdat_range(pgdat, start_pfn, nr_pages);
741         pgdat_resize_unlock(pgdat, &flags);
742
743         /*
744          * TODO now we have a visible range of pages which are not associated
745          * with their zone properly. Not nice but set_pfnblock_flags_mask
746          * expects the zone spans the pfn range. All the pages in the range
747          * are reserved so nobody should be touching them so we should be safe
748          */
749         memmap_init_zone(nr_pages, nid, zone_idx(zone), start_pfn,
750                         MEMMAP_HOTPLUG, altmap);
751
752         set_zone_contiguous(zone);
753 }
754
755 /*
756  * Returns a default kernel memory zone for the given pfn range.
757  * If no kernel zone covers this pfn range it will automatically go
758  * to the ZONE_NORMAL.
759  */
760 static struct zone *default_kernel_zone_for_pfn(int nid, unsigned long start_pfn,
761                 unsigned long nr_pages)
762 {
763         struct pglist_data *pgdat = NODE_DATA(nid);
764         int zid;
765
766         for (zid = 0; zid <= ZONE_NORMAL; zid++) {
767                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zid];
768
769                 if (zone_intersects(zone, start_pfn, nr_pages))
770                         return zone;
771         }
772
773         return &pgdat->node_zones[ZONE_NORMAL];
774 }
775
776 static inline struct zone *default_zone_for_pfn(int nid, unsigned long start_pfn,
777                 unsigned long nr_pages)
778 {
779         struct zone *kernel_zone = default_kernel_zone_for_pfn(nid, start_pfn,
780                         nr_pages);
781         struct zone *movable_zone = &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
782         bool in_kernel = zone_intersects(kernel_zone, start_pfn, nr_pages);
783         bool in_movable = zone_intersects(movable_zone, start_pfn, nr_pages);
784
785         /*
786          * We inherit the existing zone in a simple case where zones do not
787          * overlap in the given range
788          */
789         if (in_kernel ^ in_movable)
790                 return (in_kernel) ? kernel_zone : movable_zone;
791
792         /*
793          * If the range doesn't belong to any zone or two zones overlap in the
794          * given range then we use movable zone only if movable_node is
795          * enabled because we always online to a kernel zone by default.
796          */
797         return movable_node_enabled ? movable_zone : kernel_zone;
798 }
799
800 struct zone * zone_for_pfn_range(int online_type, int nid, unsigned start_pfn,
801                 unsigned long nr_pages)
802 {
803         if (online_type == MMOP_ONLINE_KERNEL)
804                 return default_kernel_zone_for_pfn(nid, start_pfn, nr_pages);
805
806         if (online_type == MMOP_ONLINE_MOVABLE)
807                 return &NODE_DATA(nid)->node_zones[ZONE_MOVABLE];
808
809         return default_zone_for_pfn(nid, start_pfn, nr_pages);
810 }
811
812 /*
813  * Associates the given pfn range with the given node and the zone appropriate
814  * for the given online type.
815  */
816 static struct zone * __meminit move_pfn_range(int online_type, int nid,
817                 unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
818 {
819         struct zone *zone;
820
821         zone = zone_for_pfn_range(online_type, nid, start_pfn, nr_pages);
822         move_pfn_range_to_zone(zone, start_pfn, nr_pages, NULL);
823         return zone;
824 }
825
826 int __ref online_pages(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, int online_type)
827 {
828         unsigned long flags;
829         unsigned long onlined_pages = 0;
830         struct zone *zone;
831         int need_zonelists_rebuild = 0;
832         int nid;
833         int ret;
834         struct memory_notify arg;
835         struct memory_block *mem;
836
837         mem_hotplug_begin();
838
839         /*
840          * We can't use pfn_to_nid() because nid might be stored in struct page
841          * which is not yet initialized. Instead, we find nid from memory block.
842          */
843         mem = find_memory_block(__pfn_to_section(pfn));
844         nid = mem->nid;
845         put_device(&mem->dev);
846
847         /* associate pfn range with the zone */
848         zone = move_pfn_range(online_type, nid, pfn, nr_pages);
849
850         arg.start_pfn = pfn;
851         arg.nr_pages = nr_pages;
852         node_states_check_changes_online(nr_pages, zone, &arg);
853
854         ret = memory_notify(MEM_GOING_ONLINE, &arg);
855         ret = notifier_to_errno(ret);
856         if (ret)
857                 goto failed_addition;
858
859         /*
860          * If this zone is not populated, then it is not in zonelist.
861          * This means the page allocator ignores this zone.
862          * So, zonelist must be updated after online.
863          */
864         if (!populated_zone(zone)) {
865                 need_zonelists_rebuild = 1;
866                 setup_zone_pageset(zone);
867         }
868
869         ret = walk_system_ram_range(pfn, nr_pages, &onlined_pages,
870                 online_pages_range);
871         if (ret) {
872                 if (need_zonelists_rebuild)
873                         zone_pcp_reset(zone);
874                 goto failed_addition;
875         }
876
877         zone->present_pages += onlined_pages;
878
879         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
880         zone->zone_pgdat->node_present_pages += onlined_pages;
881         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
882
883         shuffle_zone(zone);
884
885         if (onlined_pages) {
886                 node_states_set_node(nid, &arg);
887                 if (need_zonelists_rebuild)
888                         build_all_zonelists(NULL);
889                 else
890                         zone_pcp_update(zone);
891         }
892
893         init_per_zone_wmark_min();
894
895         if (onlined_pages) {
896                 kswapd_run(nid);
897                 kcompactd_run(nid);
898         }
899
900         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
901
902         writeback_set_ratelimit();
903
904         if (onlined_pages)
905                 memory_notify(MEM_ONLINE, &arg);
906         mem_hotplug_done();
907         return 0;
908
909 failed_addition:
910         pr_debug("online_pages [mem %#010llx-%#010llx] failed\n",
911                  (unsigned long long) pfn << PAGE_SHIFT,
912                  (((unsigned long long) pfn + nr_pages) << PAGE_SHIFT) - 1);
913         memory_notify(MEM_CANCEL_ONLINE, &arg);
914         mem_hotplug_done();
915         return ret;
916 }
917 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE */
918
919 static void reset_node_present_pages(pg_data_t *pgdat)
920 {
921         struct zone *z;
922
923         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
924                 z->present_pages = 0;
925
926         pgdat->node_present_pages = 0;
927 }
928
929 /* we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
930 static pg_data_t __ref *hotadd_new_pgdat(int nid, u64 start)
931 {
932         struct pglist_data *pgdat;
933         unsigned long start_pfn = PFN_DOWN(start);
934
935         pgdat = NODE_DATA(nid);
936         if (!pgdat) {
937                 pgdat = arch_alloc_nodedata(nid);
938                 if (!pgdat)
939                         return NULL;
940
941                 arch_refresh_nodedata(nid, pgdat);
942         } else {
943                 /*
944                  * Reset the nr_zones, order and classzone_idx before reuse.
945                  * Note that kswapd will init kswapd_classzone_idx properly
946                  * when it starts in the near future.
947                  */
948                 pgdat->nr_zones = 0;
949                 pgdat->kswapd_order = 0;
950                 pgdat->kswapd_classzone_idx = 0;
951         }
952
953         /* we can use NODE_DATA(nid) from here */
954
955         pgdat->node_id = nid;
956         pgdat->node_start_pfn = start_pfn;
957
958         /* init node's zones as empty zones, we don't have any present pages.*/
959         free_area_init_core_hotplug(nid);
960         pgdat->per_cpu_nodestats = alloc_percpu(struct per_cpu_nodestat);
961
962         /*
963          * The node we allocated has no zone fallback lists. For avoiding
964          * to access not-initialized zonelist, build here.
965          */
966         build_all_zonelists(pgdat);
967
968         /*
969          * When memory is hot-added, all the memory is in offline state. So
970          * clear all zones' present_pages because they will be updated in
971          * online_pages() and offline_pages().
972          */
973         reset_node_managed_pages(pgdat);
974         reset_node_present_pages(pgdat);
975
976         return pgdat;
977 }
978
979 static void rollback_node_hotadd(int nid)
980 {
981         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
982
983         arch_refresh_nodedata(nid, NULL);
984         free_percpu(pgdat->per_cpu_nodestats);
985         arch_free_nodedata(pgdat);
986         return;
987 }
988
989
990 /**
991  * try_online_node - online a node if offlined
992  * @nid: the node ID
993  * @start: start addr of the node
994  * @set_node_online: Whether we want to online the node
995  * called by cpu_up() to online a node without onlined memory.
996  *
997  * Returns:
998  * 1 -> a new node has been allocated
999  * 0 -> the node is already online
1000  * -ENOMEM -> the node could not be allocated
1001  */
1002 static int __try_online_node(int nid, u64 start, bool set_node_online)
1003 {
1004         pg_data_t *pgdat;
1005         int ret = 1;
1006
1007         if (node_online(nid))
1008                 return 0;
1009
1010         pgdat = hotadd_new_pgdat(nid, start);
1011         if (!pgdat) {
1012                 pr_err("Cannot online node %d due to NULL pgdat\n", nid);
1013                 ret = -ENOMEM;
1014                 goto out;
1015         }
1016
1017         if (set_node_online) {
1018                 node_set_online(nid);
1019                 ret = register_one_node(nid);
1020                 BUG_ON(ret);
1021         }
1022 out:
1023         return ret;
1024 }
1025
1026 /*
1027  * Users of this function always want to online/register the node
1028  */
1029 int try_online_node(int nid)
1030 {
1031         int ret;
1032
1033         mem_hotplug_begin();
1034         ret =  __try_online_node(nid, 0, true);
1035         mem_hotplug_done();
1036         return ret;
1037 }
1038
1039 static int check_hotplug_memory_range(u64 start, u64 size)
1040 {
1041         /* memory range must be block size aligned */
1042         if (!size || !IS_ALIGNED(start, memory_block_size_bytes()) ||
1043             !IS_ALIGNED(size, memory_block_size_bytes())) {
1044                 pr_err("Block size [%#lx] unaligned hotplug range: start %#llx, size %#llx",
1045                        memory_block_size_bytes(), start, size);
1046                 return -EINVAL;
1047         }
1048
1049         return 0;
1050 }
1051
1052 static int online_memory_block(struct memory_block *mem, void *arg)
1053 {
1054         return device_online(&mem->dev);
1055 }
1056
1057 /*
1058  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1059  * and online/offline operations (triggered e.g. by sysfs).
1060  *
1061  * we are OK calling __meminit stuff here - we have CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1062  */
1063 int __ref add_memory_resource(int nid, struct resource *res)
1064 {
1065         struct mhp_restrictions restrictions = {};
1066         u64 start, size;
1067         bool new_node = false;
1068         int ret;
1069
1070         start = res->start;
1071         size = resource_size(res);
1072
1073         ret = check_hotplug_memory_range(start, size);
1074         if (ret)
1075                 return ret;
1076
1077         mem_hotplug_begin();
1078
1079         /*
1080          * Add new range to memblock so that when hotadd_new_pgdat() is called
1081          * to allocate new pgdat, get_pfn_range_for_nid() will be able to find
1082          * this new range and calculate total pages correctly.  The range will
1083          * be removed at hot-remove time.
1084          */
1085         memblock_add_node(start, size, nid);
1086
1087         ret = __try_online_node(nid, start, false);
1088         if (ret < 0)
1089                 goto error;
1090         new_node = ret;
1091
1092         /* call arch's memory hotadd */
1093         ret = arch_add_memory(nid, start, size, &restrictions);
1094         if (ret < 0)
1095                 goto error;
1096
1097         /* create memory block devices after memory was added */
1098         ret = create_memory_block_devices(start, size);
1099         if (ret) {
1100                 arch_remove_memory(nid, start, size, NULL);
1101                 goto error;
1102         }
1103
1104         if (new_node) {
1105                 /* If sysfs file of new node can't be created, cpu on the node
1106                  * can't be hot-added. There is no rollback way now.
1107                  * So, check by BUG_ON() to catch it reluctantly..
1108                  * We online node here. We can't roll back from here.
1109                  */
1110                 node_set_online(nid);
1111                 ret = __register_one_node(nid);
1112                 BUG_ON(ret);
1113         }
1114
1115         /* link memory sections under this node.*/
1116         ret = link_mem_sections(nid, PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1));
1117         BUG_ON(ret);
1118
1119         /* create new memmap entry */
1120         firmware_map_add_hotplug(start, start + size, "System RAM");
1121
1122         /* device_online() will take the lock when calling online_pages() */
1123         mem_hotplug_done();
1124
1125         /* online pages if requested */
1126         if (memhp_auto_online)
1127                 walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1),
1128                                   NULL, online_memory_block);
1129
1130         return ret;
1131 error:
1132         /* rollback pgdat allocation and others */
1133         if (new_node)
1134                 rollback_node_hotadd(nid);
1135         memblock_remove(start, size);
1136         mem_hotplug_done();
1137         return ret;
1138 }
1139
1140 /* requires device_hotplug_lock, see add_memory_resource() */
1141 int __ref __add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1142 {
1143         struct resource *res;
1144         int ret;
1145
1146         res = register_memory_resource(start, size);
1147         if (IS_ERR(res))
1148                 return PTR_ERR(res);
1149
1150         ret = add_memory_resource(nid, res);
1151         if (ret < 0)
1152                 release_memory_resource(res);
1153         return ret;
1154 }
1155
1156 int add_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1157 {
1158         int rc;
1159
1160         lock_device_hotplug();
1161         rc = __add_memory(nid, start, size);
1162         unlock_device_hotplug();
1163
1164         return rc;
1165 }
1166 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_memory);
1167
1168 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1169 /*
1170  * A free page on the buddy free lists (not the per-cpu lists) has PageBuddy
1171  * set and the size of the free page is given by page_order(). Using this,
1172  * the function determines if the pageblock contains only free pages.
1173  * Due to buddy contraints, a free page at least the size of a pageblock will
1174  * be located at the start of the pageblock
1175  */
1176 static inline int pageblock_free(struct page *page)
1177 {
1178         return PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order;
1179 }
1180
1181 /* Return the pfn of the start of the next active pageblock after a given pfn */
1182 static unsigned long next_active_pageblock(unsigned long pfn)
1183 {
1184         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1185
1186         /* Ensure the starting page is pageblock-aligned */
1187         BUG_ON(pfn & (pageblock_nr_pages - 1));
1188
1189         /* If the entire pageblock is free, move to the end of free page */
1190         if (pageblock_free(page)) {
1191                 int order;
1192                 /* be careful. we don't have locks, page_order can be changed.*/
1193                 order = page_order(page);
1194                 if ((order < MAX_ORDER) && (order >= pageblock_order))
1195                         return pfn + (1 << order);
1196         }
1197
1198         return pfn + pageblock_nr_pages;
1199 }
1200
1201 static bool is_pageblock_removable_nolock(unsigned long pfn)
1202 {
1203         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1204         struct zone *zone;
1205
1206         /*
1207          * We have to be careful here because we are iterating over memory
1208          * sections which are not zone aware so we might end up outside of
1209          * the zone but still within the section.
1210          * We have to take care about the node as well. If the node is offline
1211          * its NODE_DATA will be NULL - see page_zone.
1212          */
1213         if (!node_online(page_to_nid(page)))
1214                 return false;
1215
1216         zone = page_zone(page);
1217         pfn = page_to_pfn(page);
1218         if (!zone_spans_pfn(zone, pfn))
1219                 return false;
1220
1221         return !has_unmovable_pages(zone, page, 0, MIGRATE_MOVABLE, SKIP_HWPOISON);
1222 }
1223
1224 /* Checks if this range of memory is likely to be hot-removable. */
1225 bool is_mem_section_removable(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1226 {
1227         unsigned long end_pfn, pfn;
1228
1229         end_pfn = min(start_pfn + nr_pages,
1230                         zone_end_pfn(page_zone(pfn_to_page(start_pfn))));
1231
1232         /* Check the starting page of each pageblock within the range */
1233         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn = next_active_pageblock(pfn)) {
1234                 if (!is_pageblock_removable_nolock(pfn))
1235                         return false;
1236                 cond_resched();
1237         }
1238
1239         /* All pageblocks in the memory block are likely to be hot-removable */
1240         return true;
1241 }
1242
1243 /*
1244  * Confirm all pages in a range [start, end) belong to the same zone.
1245  * When true, return its valid [start, end).
1246  */
1247 int test_pages_in_a_zone(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
1248                          unsigned long *valid_start, unsigned long *valid_end)
1249 {
1250         unsigned long pfn, sec_end_pfn;
1251         unsigned long start, end;
1252         struct zone *zone = NULL;
1253         struct page *page;
1254         int i;
1255         for (pfn = start_pfn, sec_end_pfn = SECTION_ALIGN_UP(start_pfn + 1);
1256              pfn < end_pfn;
1257              pfn = sec_end_pfn, sec_end_pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1258                 /* Make sure the memory section is present first */
1259                 if (!present_section_nr(pfn_to_section_nr(pfn)))
1260                         continue;
1261                 for (; pfn < sec_end_pfn && pfn < end_pfn;
1262                      pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES) {
1263                         i = 0;
1264                         /* This is just a CONFIG_HOLES_IN_ZONE check.*/
1265                         while ((i < MAX_ORDER_NR_PAGES) &&
1266                                 !pfn_valid_within(pfn + i))
1267                                 i++;
1268                         if (i == MAX_ORDER_NR_PAGES || pfn + i >= end_pfn)
1269                                 continue;
1270                         /* Check if we got outside of the zone */
1271                         if (zone && !zone_spans_pfn(zone, pfn + i))
1272                                 return 0;
1273                         page = pfn_to_page(pfn + i);
1274                         if (zone && page_zone(page) != zone)
1275                                 return 0;
1276                         if (!zone)
1277                                 start = pfn + i;
1278                         zone = page_zone(page);
1279                         end = pfn + MAX_ORDER_NR_PAGES;
1280                 }
1281         }
1282
1283         if (zone) {
1284                 *valid_start = start;
1285                 *valid_end = min(end, end_pfn);
1286                 return 1;
1287         } else {
1288                 return 0;
1289         }
1290 }
1291
1292 /*
1293  * Scan pfn range [start,end) to find movable/migratable pages (LRU pages,
1294  * non-lru movable pages and hugepages). We scan pfn because it's much
1295  * easier than scanning over linked list. This function returns the pfn
1296  * of the first found movable page if it's found, otherwise 0.
1297  */
1298 static unsigned long scan_movable_pages(unsigned long start, unsigned long end)
1299 {
1300         unsigned long pfn;
1301
1302         for (pfn = start; pfn < end; pfn++) {
1303                 struct page *page, *head;
1304                 unsigned long skip;
1305
1306                 if (!pfn_valid(pfn))
1307                         continue;
1308                 page = pfn_to_page(pfn);
1309                 if (PageLRU(page))
1310                         return pfn;
1311                 if (__PageMovable(page))
1312                         return pfn;
1313
1314                 if (!PageHuge(page))
1315                         continue;
1316                 head = compound_head(page);
1317                 if (page_huge_active(head))
1318                         return pfn;
1319                 skip = (1 << compound_order(head)) - (page - head);
1320                 pfn += skip - 1;
1321         }
1322         return 0;
1323 }
1324
1325 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long private)
1326 {
1327         int nid = page_to_nid(page);
1328         nodemask_t nmask = node_states[N_MEMORY];
1329
1330         /*
1331          * try to allocate from a different node but reuse this node if there
1332          * are no other online nodes to be used (e.g. we are offlining a part
1333          * of the only existing node)
1334          */
1335         node_clear(nid, nmask);
1336         if (nodes_empty(nmask))
1337                 node_set(nid, nmask);
1338
1339         return new_page_nodemask(page, nid, &nmask);
1340 }
1341
1342 static int
1343 do_migrate_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
1344 {
1345         unsigned long pfn;
1346         struct page *page;
1347         int ret = 0;
1348         LIST_HEAD(source);
1349
1350         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
1351                 if (!pfn_valid(pfn))
1352                         continue;
1353                 page = pfn_to_page(pfn);
1354
1355                 if (PageHuge(page)) {
1356                         struct page *head = compound_head(page);
1357                         pfn = page_to_pfn(head) + (1<<compound_order(head)) - 1;
1358                         isolate_huge_page(head, &source);
1359                         continue;
1360                 } else if (PageTransHuge(page))
1361                         pfn = page_to_pfn(compound_head(page))
1362                                 + hpage_nr_pages(page) - 1;
1363
1364                 /*
1365                  * HWPoison pages have elevated reference counts so the migration would
1366                  * fail on them. It also doesn't make any sense to migrate them in the
1367                  * first place. Still try to unmap such a page in case it is still mapped
1368                  * (e.g. current hwpoison implementation doesn't unmap KSM pages but keep
1369                  * the unmap as the catch all safety net).
1370                  */
1371                 if (PageHWPoison(page)) {
1372                         if (WARN_ON(PageLRU(page)))
1373                                 isolate_lru_page(page);
1374                         if (page_mapped(page))
1375                                 try_to_unmap(page, TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_IGNORE_ACCESS);
1376                         continue;
1377                 }
1378
1379                 if (!get_page_unless_zero(page))
1380                         continue;
1381                 /*
1382                  * We can skip free pages. And we can deal with pages on
1383                  * LRU and non-lru movable pages.
1384                  */
1385                 if (PageLRU(page))
1386                         ret = isolate_lru_page(page);
1387                 else
1388                         ret = isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
1389                 if (!ret) { /* Success */
1390                         list_add_tail(&page->lru, &source);
1391                         if (!__PageMovable(page))
1392                                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1393                                                     page_is_file_cache(page));
1394
1395                 } else {
1396                         pr_warn("failed to isolate pfn %lx\n", pfn);
1397                         dump_page(page, "isolation failed");
1398                 }
1399                 put_page(page);
1400         }
1401         if (!list_empty(&source)) {
1402                 /* Allocate a new page from the nearest neighbor node */
1403                 ret = migrate_pages(&source, new_node_page, NULL, 0,
1404                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_HOTPLUG);
1405                 if (ret) {
1406                         list_for_each_entry(page, &source, lru) {
1407                                 pr_warn("migrating pfn %lx failed ret:%d ",
1408                                        page_to_pfn(page), ret);
1409                                 dump_page(page, "migration failure");
1410                         }
1411                         putback_movable_pages(&source);
1412                 }
1413         }
1414
1415         return ret;
1416 }
1417
1418 /*
1419  * remove from free_area[] and mark all as Reserved.
1420  */
1421 static int
1422 offline_isolated_pages_cb(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1423                         void *data)
1424 {
1425         unsigned long *offlined_pages = (unsigned long *)data;
1426
1427         *offlined_pages += __offline_isolated_pages(start, start + nr_pages);
1428         return 0;
1429 }
1430
1431 /*
1432  * Check all pages in range, recoreded as memory resource, are isolated.
1433  */
1434 static int
1435 check_pages_isolated_cb(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
1436                         void *data)
1437 {
1438         return test_pages_isolated(start_pfn, start_pfn + nr_pages, true);
1439 }
1440
1441 static int __init cmdline_parse_movable_node(char *p)
1442 {
1443 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1444         movable_node_enabled = true;
1445 #else
1446         pr_warn("movable_node parameter depends on CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP to work properly\n");
1447 #endif
1448         return 0;
1449 }
1450 early_param("movable_node", cmdline_parse_movable_node);
1451
1452 /* check which state of node_states will be changed when offline memory */
1453 static void node_states_check_changes_offline(unsigned long nr_pages,
1454                 struct zone *zone, struct memory_notify *arg)
1455 {
1456         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
1457         unsigned long present_pages = 0;
1458         enum zone_type zt;
1459
1460         arg->status_change_nid = NUMA_NO_NODE;
1461         arg->status_change_nid_normal = NUMA_NO_NODE;
1462         arg->status_change_nid_high = NUMA_NO_NODE;
1463
1464         /*
1465          * Check whether node_states[N_NORMAL_MEMORY] will be changed.
1466          * If the memory to be offline is within the range
1467          * [0..ZONE_NORMAL], and it is the last present memory there,
1468          * the zones in that range will become empty after the offlining,
1469          * thus we can determine that we need to clear the node from
1470          * node_states[N_NORMAL_MEMORY].
1471          */
1472         for (zt = 0; zt <= ZONE_NORMAL; zt++)
1473                 present_pages += pgdat->node_zones[zt].present_pages;
1474         if (zone_idx(zone) <= ZONE_NORMAL && nr_pages >= present_pages)
1475                 arg->status_change_nid_normal = zone_to_nid(zone);
1476
1477 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1478         /*
1479          * node_states[N_HIGH_MEMORY] contains nodes which
1480          * have normal memory or high memory.
1481          * Here we add the present_pages belonging to ZONE_HIGHMEM.
1482          * If the zone is within the range of [0..ZONE_HIGHMEM), and
1483          * we determine that the zones in that range become empty,
1484          * we need to clear the node for N_HIGH_MEMORY.
1485          */
1486         present_pages += pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1487         if (zone_idx(zone) <= ZONE_HIGHMEM && nr_pages >= present_pages)
1488                 arg->status_change_nid_high = zone_to_nid(zone);
1489 #endif
1490
1491         /*
1492          * We have accounted the pages from [0..ZONE_NORMAL), and
1493          * in case of CONFIG_HIGHMEM the pages from ZONE_HIGHMEM
1494          * as well.
1495          * Here we count the possible pages from ZONE_MOVABLE.
1496          * If after having accounted all the pages, we see that the nr_pages
1497          * to be offlined is over or equal to the accounted pages,
1498          * we know that the node will become empty, and so, we can clear
1499          * it for N_MEMORY as well.
1500          */
1501         present_pages += pgdat->node_zones[ZONE_MOVABLE].present_pages;
1502
1503         if (nr_pages >= present_pages)
1504                 arg->status_change_nid = zone_to_nid(zone);
1505 }
1506
1507 static void node_states_clear_node(int node, struct memory_notify *arg)
1508 {
1509         if (arg->status_change_nid_normal >= 0)
1510                 node_clear_state(node, N_NORMAL_MEMORY);
1511
1512         if (arg->status_change_nid_high >= 0)
1513                 node_clear_state(node, N_HIGH_MEMORY);
1514
1515         if (arg->status_change_nid >= 0)
1516                 node_clear_state(node, N_MEMORY);
1517 }
1518
1519 static int __ref __offline_pages(unsigned long start_pfn,
1520                   unsigned long end_pfn)
1521 {
1522         unsigned long pfn, nr_pages;
1523         unsigned long offlined_pages = 0;
1524         int ret, node, nr_isolate_pageblock;
1525         unsigned long flags;
1526         unsigned long valid_start, valid_end;
1527         struct zone *zone;
1528         struct memory_notify arg;
1529         char *reason;
1530
1531         mem_hotplug_begin();
1532
1533         /* This makes hotplug much easier...and readable.
1534            we assume this for now. .*/
1535         if (!test_pages_in_a_zone(start_pfn, end_pfn, &valid_start,
1536                                   &valid_end)) {
1537                 ret = -EINVAL;
1538                 reason = "multizone range";
1539                 goto failed_removal;
1540         }
1541
1542         zone = page_zone(pfn_to_page(valid_start));
1543         node = zone_to_nid(zone);
1544         nr_pages = end_pfn - start_pfn;
1545
1546         /* set above range as isolated */
1547         ret = start_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn,
1548                                        MIGRATE_MOVABLE,
1549                                        SKIP_HWPOISON | REPORT_FAILURE);
1550         if (ret < 0) {
1551                 reason = "failure to isolate range";
1552                 goto failed_removal;
1553         }
1554         nr_isolate_pageblock = ret;
1555
1556         arg.start_pfn = start_pfn;
1557         arg.nr_pages = nr_pages;
1558         node_states_check_changes_offline(nr_pages, zone, &arg);
1559
1560         ret = memory_notify(MEM_GOING_OFFLINE, &arg);
1561         ret = notifier_to_errno(ret);
1562         if (ret) {
1563                 reason = "notifier failure";
1564                 goto failed_removal_isolated;
1565         }
1566
1567         do {
1568                 for (pfn = start_pfn; pfn;) {
1569                         if (signal_pending(current)) {
1570                                 ret = -EINTR;
1571                                 reason = "signal backoff";
1572                                 goto failed_removal_isolated;
1573                         }
1574
1575                         cond_resched();
1576                         lru_add_drain_all();
1577
1578                         pfn = scan_movable_pages(pfn, end_pfn);
1579                         if (pfn) {
1580                                 /*
1581                                  * TODO: fatal migration failures should bail
1582                                  * out
1583                                  */
1584                                 do_migrate_range(pfn, end_pfn);
1585                         }
1586                 }
1587
1588                 /*
1589                  * Dissolve free hugepages in the memory block before doing
1590                  * offlining actually in order to make hugetlbfs's object
1591                  * counting consistent.
1592                  */
1593                 ret = dissolve_free_huge_pages(start_pfn, end_pfn);
1594                 if (ret) {
1595                         reason = "failure to dissolve huge pages";
1596                         goto failed_removal_isolated;
1597                 }
1598                 /* check again */
1599                 ret = walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn,
1600                                             NULL, check_pages_isolated_cb);
1601         } while (ret);
1602
1603         /* Ok, all of our target is isolated.
1604            We cannot do rollback at this point. */
1605         walk_system_ram_range(start_pfn, end_pfn - start_pfn,
1606                               &offlined_pages, offline_isolated_pages_cb);
1607         pr_info("Offlined Pages %ld\n", offlined_pages);
1608         /*
1609          * Onlining will reset pagetype flags and makes migrate type
1610          * MOVABLE, so just need to decrease the number of isolated
1611          * pageblocks zone counter here.
1612          */
1613         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1614         zone->nr_isolate_pageblock -= nr_isolate_pageblock;
1615         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1616
1617         /* removal success */
1618         adjust_managed_page_count(pfn_to_page(start_pfn), -offlined_pages);
1619         zone->present_pages -= offlined_pages;
1620
1621         pgdat_resize_lock(zone->zone_pgdat, &flags);
1622         zone->zone_pgdat->node_present_pages -= offlined_pages;
1623         pgdat_resize_unlock(zone->zone_pgdat, &flags);
1624
1625         init_per_zone_wmark_min();
1626
1627         if (!populated_zone(zone)) {
1628                 zone_pcp_reset(zone);
1629                 build_all_zonelists(NULL);
1630         } else
1631                 zone_pcp_update(zone);
1632
1633         node_states_clear_node(node, &arg);
1634         if (arg.status_change_nid >= 0) {
1635                 kswapd_stop(node);
1636                 kcompactd_stop(node);
1637         }
1638
1639         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
1640         writeback_set_ratelimit();
1641
1642         memory_notify(MEM_OFFLINE, &arg);
1643         mem_hotplug_done();
1644         return 0;
1645
1646 failed_removal_isolated:
1647         undo_isolate_page_range(start_pfn, end_pfn, MIGRATE_MOVABLE);
1648         memory_notify(MEM_CANCEL_OFFLINE, &arg);
1649 failed_removal:
1650         pr_debug("memory offlining [mem %#010llx-%#010llx] failed due to %s\n",
1651                  (unsigned long long) start_pfn << PAGE_SHIFT,
1652                  ((unsigned long long) end_pfn << PAGE_SHIFT) - 1,
1653                  reason);
1654         /* pushback to free area */
1655         mem_hotplug_done();
1656         return ret;
1657 }
1658
1659 int offline_pages(unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages)
1660 {
1661         return __offline_pages(start_pfn, start_pfn + nr_pages);
1662 }
1663 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */
1664
1665 /**
1666  * walk_memory_range - walks through all mem sections in [start_pfn, end_pfn)
1667  * @start_pfn: start pfn of the memory range
1668  * @end_pfn: end pfn of the memory range
1669  * @arg: argument passed to func
1670  * @func: callback for each memory section walked
1671  *
1672  * This function walks through all present mem sections in range
1673  * [start_pfn, end_pfn) and call func on each mem section.
1674  *
1675  * Returns the return value of func.
1676  */
1677 int walk_memory_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
1678                 void *arg, int (*func)(struct memory_block *, void *))
1679 {
1680         struct memory_block *mem = NULL;
1681         struct mem_section *section;
1682         unsigned long pfn, section_nr;
1683         int ret;
1684
1685         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1686                 section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
1687                 if (!present_section_nr(section_nr))
1688                         continue;
1689
1690                 section = __nr_to_section(section_nr);
1691                 /* same memblock? */
1692                 if (mem)
1693                         if ((section_nr >= mem->start_section_nr) &&
1694                             (section_nr <= mem->end_section_nr))
1695                                 continue;
1696
1697                 mem = find_memory_block_hinted(section, mem);
1698                 if (!mem)
1699                         continue;
1700
1701                 ret = func(mem, arg);
1702                 if (ret) {
1703                         kobject_put(&mem->dev.kobj);
1704                         return ret;
1705                 }
1706         }
1707
1708         if (mem)
1709                 kobject_put(&mem->dev.kobj);
1710
1711         return 0;
1712 }
1713
1714 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
1715 static int check_memblock_offlined_cb(struct memory_block *mem, void *arg)
1716 {
1717         int ret = !is_memblock_offlined(mem);
1718
1719         if (unlikely(ret)) {
1720                 phys_addr_t beginpa, endpa;
1721
1722                 beginpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr));
1723                 endpa = PFN_PHYS(section_nr_to_pfn(mem->end_section_nr + 1))-1;
1724                 pr_warn("removing memory fails, because memory [%pa-%pa] is onlined\n",
1725                         &beginpa, &endpa);
1726
1727                 return -EBUSY;
1728         }
1729         return 0;
1730 }
1731
1732 static int check_cpu_on_node(pg_data_t *pgdat)
1733 {
1734         int cpu;
1735
1736         for_each_present_cpu(cpu) {
1737                 if (cpu_to_node(cpu) == pgdat->node_id)
1738                         /*
1739                          * the cpu on this node isn't removed, and we can't
1740                          * offline this node.
1741                          */
1742                         return -EBUSY;
1743         }
1744
1745         return 0;
1746 }
1747
1748 /**
1749  * try_offline_node
1750  * @nid: the node ID
1751  *
1752  * Offline a node if all memory sections and cpus of the node are removed.
1753  *
1754  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1755  * and online/offline operations before this call.
1756  */
1757 void try_offline_node(int nid)
1758 {
1759         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1760         unsigned long start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
1761         unsigned long end_pfn = start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
1762         unsigned long pfn;
1763
1764         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += PAGES_PER_SECTION) {
1765                 unsigned long section_nr = pfn_to_section_nr(pfn);
1766
1767                 if (!present_section_nr(section_nr))
1768                         continue;
1769
1770                 if (pfn_to_nid(pfn) != nid)
1771                         continue;
1772
1773                 /*
1774                  * some memory sections of this node are not removed, and we
1775                  * can't offline node now.
1776                  */
1777                 return;
1778         }
1779
1780         if (check_cpu_on_node(pgdat))
1781                 return;
1782
1783         /*
1784          * all memory/cpu of this node are removed, we can offline this
1785          * node now.
1786          */
1787         node_set_offline(nid);
1788         unregister_one_node(nid);
1789 }
1790 EXPORT_SYMBOL(try_offline_node);
1791
1792 static void __release_memory_resource(resource_size_t start,
1793                                       resource_size_t size)
1794 {
1795         int ret;
1796
1797         /*
1798          * When removing memory in the same granularity as it was added,
1799          * this function never fails. It might only fail if resources
1800          * have to be adjusted or split. We'll ignore the error, as
1801          * removing of memory cannot fail.
1802          */
1803         ret = release_mem_region_adjustable(&iomem_resource, start, size);
1804         if (ret) {
1805                 resource_size_t endres = start + size - 1;
1806
1807                 pr_warn("Unable to release resource <%pa-%pa> (%d)\n",
1808                         &start, &endres, ret);
1809         }
1810 }
1811
1812 static int __ref try_remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1813 {
1814         int rc = 0;
1815
1816         BUG_ON(check_hotplug_memory_range(start, size));
1817
1818         mem_hotplug_begin();
1819
1820         /*
1821          * All memory blocks must be offlined before removing memory.  Check
1822          * whether all memory blocks in question are offline and return error
1823          * if this is not the case.
1824          */
1825         rc = walk_memory_range(PFN_DOWN(start), PFN_UP(start + size - 1), NULL,
1826                                check_memblock_offlined_cb);
1827         if (rc)
1828                 goto done;
1829
1830         /* remove memmap entry */
1831         firmware_map_remove(start, start + size, "System RAM");
1832         memblock_free(start, size);
1833         memblock_remove(start, size);
1834
1835         /* remove memory block devices before removing memory */
1836         remove_memory_block_devices(start, size);
1837
1838         arch_remove_memory(nid, start, size, NULL);
1839         __release_memory_resource(start, size);
1840
1841         try_offline_node(nid);
1842
1843 done:
1844         mem_hotplug_done();
1845         return rc;
1846 }
1847
1848 /**
1849  * remove_memory
1850  * @nid: the node ID
1851  * @start: physical address of the region to remove
1852  * @size: size of the region to remove
1853  *
1854  * NOTE: The caller must call lock_device_hotplug() to serialize hotplug
1855  * and online/offline operations before this call, as required by
1856  * try_offline_node().
1857  */
1858 void __remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1859 {
1860
1861         /*
1862          * trigger BUG() is some memory is not offlined prior to calling this
1863          * function
1864          */
1865         if (try_remove_memory(nid, start, size))
1866                 BUG();
1867 }
1868
1869 /*
1870  * Remove memory if every memory block is offline, otherwise return -EBUSY is
1871  * some memory is not offline
1872  */
1873 int remove_memory(int nid, u64 start, u64 size)
1874 {
1875         int rc;
1876
1877         lock_device_hotplug();
1878         rc  = try_remove_memory(nid, start, size);
1879         unlock_device_hotplug();
1880
1881         return rc;
1882 }
1883 EXPORT_SYMBOL_GPL(remove_memory);
1884 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE */