LCOV - code coverage report
Current view: top level - mm - bootmem.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: coverage.info Lines: 0 249 0.0 %
Date: 2014-02-18 Functions: 0 35 0.0 %
Branches: 0 188 0.0 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : /*
       2                 :            :  *  bootmem - A boot-time physical memory allocator and configurator
       3                 :            :  *
       4                 :            :  *  Copyright (C) 1999 Ingo Molnar
       5                 :            :  *                1999 Kanoj Sarcar, SGI
       6                 :            :  *                2008 Johannes Weiner
       7                 :            :  *
       8                 :            :  * Access to this subsystem has to be serialized externally (which is true
       9                 :            :  * for the boot process anyway).
      10                 :            :  */
      11                 :            : #include <linux/init.h>
      12                 :            : #include <linux/pfn.h>
      13                 :            : #include <linux/slab.h>
      14                 :            : #include <linux/bootmem.h>
      15                 :            : #include <linux/export.h>
      16                 :            : #include <linux/kmemleak.h>
      17                 :            : #include <linux/range.h>
      18                 :            : #include <linux/memblock.h>
      19                 :            : 
      20                 :            : #include <asm/bug.h>
      21                 :            : #include <asm/io.h>
      22                 :            : #include <asm/processor.h>
      23                 :            : 
      24                 :            : #include "internal.h"
      25                 :            : 
      26                 :            : #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
      27                 :            : struct pglist_data __refdata contig_page_data = {
      28                 :            :         .bdata = &bootmem_node_data[0]
      29                 :            : };
      30                 :            : EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
      31                 :            : #endif
      32                 :            : 
      33                 :            : unsigned long max_low_pfn;
      34                 :            : unsigned long min_low_pfn;
      35                 :            : unsigned long max_pfn;
      36                 :            : 
      37                 :            : bootmem_data_t bootmem_node_data[MAX_NUMNODES] __initdata;
      38                 :            : 
      39                 :            : static struct list_head bdata_list __initdata = LIST_HEAD_INIT(bdata_list);
      40                 :            : 
      41                 :            : static int bootmem_debug;
      42                 :            : 
      43                 :          0 : static int __init bootmem_debug_setup(char *buf)
      44                 :            : {
      45                 :          0 :         bootmem_debug = 1;
      46                 :          0 :         return 0;
      47                 :            : }
      48                 :            : early_param("bootmem_debug", bootmem_debug_setup);
      49                 :            : 
      50                 :            : #define bdebug(fmt, args...) ({                         \
      51                 :            :         if (unlikely(bootmem_debug))                    \
      52                 :            :                 printk(KERN_INFO                        \
      53                 :            :                         "bootmem::%s " fmt,           \
      54                 :            :                         __func__, ## args);             \
      55                 :            : })
      56                 :            : 
      57                 :          0 : static unsigned long __init bootmap_bytes(unsigned long pages)
      58                 :            : {
      59                 :          0 :         unsigned long bytes = DIV_ROUND_UP(pages, 8);
      60                 :            : 
      61                 :          0 :         return ALIGN(bytes, sizeof(long));
      62                 :            : }
      63                 :            : 
      64                 :            : /**
      65                 :            :  * bootmem_bootmap_pages - calculate bitmap size in pages
      66                 :            :  * @pages: number of pages the bitmap has to represent
      67                 :            :  */
      68                 :          0 : unsigned long __init bootmem_bootmap_pages(unsigned long pages)
      69                 :            : {
      70                 :          0 :         unsigned long bytes = bootmap_bytes(pages);
      71                 :            : 
      72                 :          0 :         return PAGE_ALIGN(bytes) >> PAGE_SHIFT;
      73                 :            : }
      74                 :            : 
      75                 :            : /*
      76                 :            :  * link bdata in order
      77                 :            :  */
      78                 :          0 : static void __init link_bootmem(bootmem_data_t *bdata)
      79                 :            : {
      80                 :            :         bootmem_data_t *ent;
      81                 :            : 
      82         [ #  # ]:          0 :         list_for_each_entry(ent, &bdata_list, list) {
      83         [ #  # ]:          0 :                 if (bdata->node_min_pfn < ent->node_min_pfn) {
      84                 :          0 :                         list_add_tail(&bdata->list, &ent->list);
      85                 :          0 :                         return;
      86                 :            :                 }
      87                 :            :         }
      88                 :            : 
      89                 :          0 :         list_add_tail(&bdata->list, &bdata_list);
      90                 :            : }
      91                 :            : 
      92                 :            : /*
      93                 :            :  * Called once to set up the allocator itself.
      94                 :            :  */
      95                 :          0 : static unsigned long __init init_bootmem_core(bootmem_data_t *bdata,
      96                 :            :         unsigned long mapstart, unsigned long start, unsigned long end)
      97                 :            : {
      98                 :            :         unsigned long mapsize;
      99                 :            : 
     100                 :            :         mminit_validate_memmodel_limits(&start, &end);
     101                 :          0 :         bdata->node_bootmem_map = phys_to_virt(PFN_PHYS(mapstart));
     102                 :          0 :         bdata->node_min_pfn = start;
     103                 :          0 :         bdata->node_low_pfn = end;
     104                 :          0 :         link_bootmem(bdata);
     105                 :            : 
     106                 :            :         /*
     107                 :            :          * Initially all pages are reserved - setup_arch() has to
     108                 :            :          * register free RAM areas explicitly.
     109                 :            :          */
     110                 :          0 :         mapsize = bootmap_bytes(end - start);
     111         [ #  # ]:          0 :         memset(bdata->node_bootmem_map, 0xff, mapsize);
     112                 :            : 
     113         [ #  # ]:          0 :         bdebug("nid=%td start=%lx map=%lx end=%lx mapsize=%lx\n",
     114                 :            :                 bdata - bootmem_node_data, start, mapstart, end, mapsize);
     115                 :            : 
     116                 :          0 :         return mapsize;
     117                 :            : }
     118                 :            : 
     119                 :            : /**
     120                 :            :  * init_bootmem_node - register a node as boot memory
     121                 :            :  * @pgdat: node to register
     122                 :            :  * @freepfn: pfn where the bitmap for this node is to be placed
     123                 :            :  * @startpfn: first pfn on the node
     124                 :            :  * @endpfn: first pfn after the node
     125                 :            :  *
     126                 :            :  * Returns the number of bytes needed to hold the bitmap for this node.
     127                 :            :  */
     128                 :          0 : unsigned long __init init_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long freepfn,
     129                 :            :                                 unsigned long startpfn, unsigned long endpfn)
     130                 :            : {
     131                 :          0 :         return init_bootmem_core(pgdat->bdata, freepfn, startpfn, endpfn);
     132                 :            : }
     133                 :            : 
     134                 :            : /**
     135                 :            :  * init_bootmem - register boot memory
     136                 :            :  * @start: pfn where the bitmap is to be placed
     137                 :            :  * @pages: number of available physical pages
     138                 :            :  *
     139                 :            :  * Returns the number of bytes needed to hold the bitmap.
     140                 :            :  */
     141                 :          0 : unsigned long __init init_bootmem(unsigned long start, unsigned long pages)
     142                 :            : {
     143                 :          0 :         max_low_pfn = pages;
     144                 :          0 :         min_low_pfn = start;
     145                 :          0 :         return init_bootmem_core(NODE_DATA(0)->bdata, start, 0, pages);
     146                 :            : }
     147                 :            : 
     148                 :            : /*
     149                 :            :  * free_bootmem_late - free bootmem pages directly to page allocator
     150                 :            :  * @addr: starting physical address of the range
     151                 :            :  * @size: size of the range in bytes
     152                 :            :  *
     153                 :            :  * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
     154                 :            :  * down, but we are still initializing the system.  Pages are given directly
     155                 :            :  * to the page allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
     156                 :            :  */
     157                 :          0 : void __init free_bootmem_late(unsigned long physaddr, unsigned long size)
     158                 :            : {
     159                 :            :         unsigned long cursor, end;
     160                 :            : 
     161                 :            :         kmemleak_free_part(__va(physaddr), size);
     162                 :            : 
     163                 :          0 :         cursor = PFN_UP(physaddr);
     164                 :          0 :         end = PFN_DOWN(physaddr + size);
     165                 :            : 
     166         [ #  # ]:          0 :         for (; cursor < end; cursor++) {
     167                 :          0 :                 __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), 0);
     168                 :          0 :                 totalram_pages++;
     169                 :            :         }
     170                 :          0 : }
     171                 :            : 
     172                 :          0 : static unsigned long __init free_all_bootmem_core(bootmem_data_t *bdata)
     173                 :            : {
     174                 :            :         struct page *page;
     175                 :            :         unsigned long *map, start, end, pages, count = 0;
     176                 :            : 
     177         [ #  # ]:          0 :         if (!bdata->node_bootmem_map)
     178                 :            :                 return 0;
     179                 :            : 
     180                 :            :         map = bdata->node_bootmem_map;
     181                 :          0 :         start = bdata->node_min_pfn;
     182                 :          0 :         end = bdata->node_low_pfn;
     183                 :            : 
     184         [ #  # ]:          0 :         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx\n",
     185                 :            :                 bdata - bootmem_node_data, start, end);
     186                 :            : 
     187         [ #  # ]:          0 :         while (start < end) {
     188                 :            :                 unsigned long idx, vec;
     189                 :            :                 unsigned shift;
     190                 :            : 
     191                 :          0 :                 idx = start - bdata->node_min_pfn;
     192                 :          0 :                 shift = idx & (BITS_PER_LONG - 1);
     193                 :            :                 /*
     194                 :            :                  * vec holds at most BITS_PER_LONG map bits,
     195                 :            :                  * bit 0 corresponds to start.
     196                 :            :                  */
     197                 :          0 :                 vec = ~map[idx / BITS_PER_LONG];
     198                 :            : 
     199         [ #  # ]:          0 :                 if (shift) {
     200                 :          0 :                         vec >>= shift;
     201         [ #  # ]:          0 :                         if (end - start >= BITS_PER_LONG)
     202                 :          0 :                                 vec |= ~map[idx / BITS_PER_LONG + 1] <<
     203                 :          0 :                                         (BITS_PER_LONG - shift);
     204                 :            :                 }
     205                 :            :                 /*
     206                 :            :                  * If we have a properly aligned and fully unreserved
     207                 :            :                  * BITS_PER_LONG block of pages in front of us, free
     208                 :            :                  * it in one go.
     209                 :            :                  */
     210 [ #  # ][ #  # ]:          0 :                 if (IS_ALIGNED(start, BITS_PER_LONG) && vec == ~0UL) {
     211                 :            :                         int order = ilog2(BITS_PER_LONG);
     212                 :            : 
     213                 :          0 :                         __free_pages_bootmem(pfn_to_page(start), order);
     214                 :          0 :                         count += BITS_PER_LONG;
     215                 :          0 :                         start += BITS_PER_LONG;
     216                 :            :                 } else {
     217                 :            :                         unsigned long cur = start;
     218                 :            : 
     219                 :          0 :                         start = ALIGN(start + 1, BITS_PER_LONG);
     220         [ #  # ]:          0 :                         while (vec && cur != start) {
     221         [ #  # ]:          0 :                                 if (vec & 1) {
     222                 :          0 :                                         page = pfn_to_page(cur);
     223                 :          0 :                                         __free_pages_bootmem(page, 0);
     224                 :          0 :                                         count++;
     225                 :            :                                 }
     226                 :          0 :                                 vec >>= 1;
     227                 :          0 :                                 ++cur;
     228                 :            :                         }
     229                 :            :                 }
     230                 :            :         }
     231                 :            : 
     232                 :          0 :         page = virt_to_page(bdata->node_bootmem_map);
     233                 :          0 :         pages = bdata->node_low_pfn - bdata->node_min_pfn;
     234                 :          0 :         pages = bootmem_bootmap_pages(pages);
     235                 :          0 :         count += pages;
     236         [ #  # ]:          0 :         while (pages--)
     237                 :          0 :                 __free_pages_bootmem(page++, 0);
     238                 :            : 
     239         [ #  # ]:          0 :         bdebug("nid=%td released=%lx\n", bdata - bootmem_node_data, count);
     240                 :            : 
     241                 :          0 :         return count;
     242                 :            : }
     243                 :            : 
     244                 :            : static int reset_managed_pages_done __initdata;
     245                 :            : 
     246                 :            : static inline void __init reset_node_managed_pages(pg_data_t *pgdat)
     247                 :            : {
     248                 :            :         struct zone *z;
     249                 :            : 
     250         [ #  # ]:          0 :         if (reset_managed_pages_done)
     251                 :            :                 return;
     252                 :            : 
     253         [ #  # ]:          0 :         for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
     254                 :          0 :                 z->managed_pages = 0;
     255                 :            : }
     256                 :            : 
     257                 :          0 : void __init reset_all_zones_managed_pages(void)
     258                 :            : {
     259                 :            :         struct pglist_data *pgdat;
     260                 :            : 
     261         [ #  # ]:          0 :         for_each_online_pgdat(pgdat)
     262                 :            :                 reset_node_managed_pages(pgdat);
     263                 :          0 :         reset_managed_pages_done = 1;
     264                 :          0 : }
     265                 :            : 
     266                 :            : /**
     267                 :            :  * free_all_bootmem - release free pages to the buddy allocator
     268                 :            :  *
     269                 :            :  * Returns the number of pages actually released.
     270                 :            :  */
     271                 :          0 : unsigned long __init free_all_bootmem(void)
     272                 :            : {
     273                 :            :         unsigned long total_pages = 0;
     274                 :            :         bootmem_data_t *bdata;
     275                 :            : 
     276                 :          0 :         reset_all_zones_managed_pages();
     277                 :            : 
     278         [ #  # ]:          0 :         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list)
     279                 :          0 :                 total_pages += free_all_bootmem_core(bdata);
     280                 :            : 
     281                 :          0 :         totalram_pages += total_pages;
     282                 :            : 
     283                 :          0 :         return total_pages;
     284                 :            : }
     285                 :            : 
     286                 :          0 : static void __init __free(bootmem_data_t *bdata,
     287                 :            :                         unsigned long sidx, unsigned long eidx)
     288                 :            : {
     289                 :            :         unsigned long idx;
     290                 :            : 
     291         [ #  # ]:          0 :         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx\n", bdata - bootmem_node_data,
     292                 :            :                 sidx + bdata->node_min_pfn,
     293                 :            :                 eidx + bdata->node_min_pfn);
     294                 :            : 
     295         [ #  # ]:          0 :         if (bdata->hint_idx > sidx)
     296                 :          0 :                 bdata->hint_idx = sidx;
     297                 :            : 
     298         [ #  # ]:          0 :         for (idx = sidx; idx < eidx; idx++)
     299         [ #  # ]:          0 :                 if (!test_and_clear_bit(idx, bdata->node_bootmem_map))
     300                 :          0 :                         BUG();
     301                 :          0 : }
     302                 :            : 
     303                 :          0 : static int __init __reserve(bootmem_data_t *bdata, unsigned long sidx,
     304                 :            :                         unsigned long eidx, int flags)
     305                 :            : {
     306                 :            :         unsigned long idx;
     307                 :          0 :         int exclusive = flags & BOOTMEM_EXCLUSIVE;
     308                 :            : 
     309         [ #  # ]:          0 :         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx flags=%x\n",
     310                 :            :                 bdata - bootmem_node_data,
     311                 :            :                 sidx + bdata->node_min_pfn,
     312                 :            :                 eidx + bdata->node_min_pfn,
     313                 :            :                 flags);
     314                 :            : 
     315         [ #  # ]:          0 :         for (idx = sidx; idx < eidx; idx++)
     316         [ #  # ]:          0 :                 if (test_and_set_bit(idx, bdata->node_bootmem_map)) {
     317         [ #  # ]:          0 :                         if (exclusive) {
     318                 :          0 :                                 __free(bdata, sidx, idx);
     319                 :          0 :                                 return -EBUSY;
     320                 :            :                         }
     321         [ #  # ]:          0 :                         bdebug("silent double reserve of PFN %lx\n",
     322                 :            :                                 idx + bdata->node_min_pfn);
     323                 :            :                 }
     324                 :            :         return 0;
     325                 :            : }
     326                 :            : 
     327                 :          0 : static int __init mark_bootmem_node(bootmem_data_t *bdata,
     328                 :            :                                 unsigned long start, unsigned long end,
     329                 :            :                                 int reserve, int flags)
     330                 :            : {
     331                 :            :         unsigned long sidx, eidx;
     332                 :            : 
     333         [ #  # ]:          0 :         bdebug("nid=%td start=%lx end=%lx reserve=%d flags=%x\n",
     334                 :            :                 bdata - bootmem_node_data, start, end, reserve, flags);
     335                 :            : 
     336         [ #  # ]:          0 :         BUG_ON(start < bdata->node_min_pfn);
     337         [ #  # ]:          0 :         BUG_ON(end > bdata->node_low_pfn);
     338                 :            : 
     339                 :          0 :         sidx = start - bdata->node_min_pfn;
     340                 :          0 :         eidx = end - bdata->node_min_pfn;
     341                 :            : 
     342         [ #  # ]:          0 :         if (reserve)
     343                 :          0 :                 return __reserve(bdata, sidx, eidx, flags);
     344                 :            :         else
     345                 :          0 :                 __free(bdata, sidx, eidx);
     346                 :          0 :         return 0;
     347                 :            : }
     348                 :            : 
     349                 :          0 : static int __init mark_bootmem(unsigned long start, unsigned long end,
     350                 :            :                                 int reserve, int flags)
     351                 :            : {
     352                 :            :         unsigned long pos;
     353                 :            :         bootmem_data_t *bdata;
     354                 :            : 
     355                 :            :         pos = start;
     356         [ #  # ]:          0 :         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list) {
     357                 :            :                 int err;
     358                 :            :                 unsigned long max;
     359                 :            : 
     360 [ #  # ][ #  # ]:          0 :                 if (pos < bdata->node_min_pfn ||
     361                 :          0 :                     pos >= bdata->node_low_pfn) {
     362         [ #  # ]:          0 :                         BUG_ON(pos != start);
     363                 :          0 :                         continue;
     364                 :            :                 }
     365                 :            : 
     366                 :          0 :                 max = min(bdata->node_low_pfn, end);
     367                 :            : 
     368                 :          0 :                 err = mark_bootmem_node(bdata, pos, max, reserve, flags);
     369         [ #  # ]:          0 :                 if (reserve && err) {
     370                 :          0 :                         mark_bootmem(start, pos, 0, 0);
     371                 :          0 :                         return err;
     372                 :            :                 }
     373                 :            : 
     374         [ #  # ]:          0 :                 if (max == end)
     375                 :            :                         return 0;
     376                 :          0 :                 pos = bdata->node_low_pfn;
     377                 :            :         }
     378                 :          0 :         BUG();
     379                 :            : }
     380                 :            : 
     381                 :            : /**
     382                 :            :  * free_bootmem_node - mark a page range as usable
     383                 :            :  * @pgdat: node the range resides on
     384                 :            :  * @physaddr: starting address of the range
     385                 :            :  * @size: size of the range in bytes
     386                 :            :  *
     387                 :            :  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
     388                 :            :  *
     389                 :            :  * The range must reside completely on the specified node.
     390                 :            :  */
     391                 :          0 : void __init free_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
     392                 :            :                               unsigned long size)
     393                 :            : {
     394                 :            :         unsigned long start, end;
     395                 :            : 
     396                 :            :         kmemleak_free_part(__va(physaddr), size);
     397                 :            : 
     398                 :          0 :         start = PFN_UP(physaddr);
     399                 :          0 :         end = PFN_DOWN(physaddr + size);
     400                 :            : 
     401                 :          0 :         mark_bootmem_node(pgdat->bdata, start, end, 0, 0);
     402                 :          0 : }
     403                 :            : 
     404                 :            : /**
     405                 :            :  * free_bootmem - mark a page range as usable
     406                 :            :  * @addr: starting physical address of the range
     407                 :            :  * @size: size of the range in bytes
     408                 :            :  *
     409                 :            :  * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
     410                 :            :  *
     411                 :            :  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
     412                 :            :  */
     413                 :          0 : void __init free_bootmem(unsigned long physaddr, unsigned long size)
     414                 :            : {
     415                 :            :         unsigned long start, end;
     416                 :            : 
     417                 :            :         kmemleak_free_part(__va(physaddr), size);
     418                 :            : 
     419                 :          0 :         start = PFN_UP(physaddr);
     420                 :          0 :         end = PFN_DOWN(physaddr + size);
     421                 :            : 
     422                 :          0 :         mark_bootmem(start, end, 0, 0);
     423                 :          0 : }
     424                 :            : 
     425                 :            : /**
     426                 :            :  * reserve_bootmem_node - mark a page range as reserved
     427                 :            :  * @pgdat: node the range resides on
     428                 :            :  * @physaddr: starting address of the range
     429                 :            :  * @size: size of the range in bytes
     430                 :            :  * @flags: reservation flags (see linux/bootmem.h)
     431                 :            :  *
     432                 :            :  * Partial pages will be reserved.
     433                 :            :  *
     434                 :            :  * The range must reside completely on the specified node.
     435                 :            :  */
     436                 :          0 : int __init reserve_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
     437                 :            :                                  unsigned long size, int flags)
     438                 :            : {
     439                 :            :         unsigned long start, end;
     440                 :            : 
     441                 :          0 :         start = PFN_DOWN(physaddr);
     442                 :          0 :         end = PFN_UP(physaddr + size);
     443                 :            : 
     444                 :          0 :         return mark_bootmem_node(pgdat->bdata, start, end, 1, flags);
     445                 :            : }
     446                 :            : 
     447                 :            : /**
     448                 :            :  * reserve_bootmem - mark a page range as reserved
     449                 :            :  * @addr: starting address of the range
     450                 :            :  * @size: size of the range in bytes
     451                 :            :  * @flags: reservation flags (see linux/bootmem.h)
     452                 :            :  *
     453                 :            :  * Partial pages will be reserved.
     454                 :            :  *
     455                 :            :  * The range must be contiguous but may span node boundaries.
     456                 :            :  */
     457                 :          0 : int __init reserve_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size,
     458                 :            :                             int flags)
     459                 :            : {
     460                 :            :         unsigned long start, end;
     461                 :            : 
     462                 :          0 :         start = PFN_DOWN(addr);
     463                 :          0 :         end = PFN_UP(addr + size);
     464                 :            : 
     465                 :          0 :         return mark_bootmem(start, end, 1, flags);
     466                 :            : }
     467                 :            : 
     468                 :          0 : static unsigned long __init align_idx(struct bootmem_data *bdata,
     469                 :            :                                       unsigned long idx, unsigned long step)
     470                 :            : {
     471                 :          0 :         unsigned long base = bdata->node_min_pfn;
     472                 :            : 
     473                 :            :         /*
     474                 :            :          * Align the index with respect to the node start so that the
     475                 :            :          * combination of both satisfies the requested alignment.
     476                 :            :          */
     477                 :            : 
     478                 :          0 :         return ALIGN(base + idx, step) - base;
     479                 :            : }
     480                 :            : 
     481                 :          0 : static unsigned long __init align_off(struct bootmem_data *bdata,
     482                 :            :                                       unsigned long off, unsigned long align)
     483                 :            : {
     484                 :          0 :         unsigned long base = PFN_PHYS(bdata->node_min_pfn);
     485                 :            : 
     486                 :            :         /* Same as align_idx for byte offsets */
     487                 :            : 
     488                 :          0 :         return ALIGN(base + off, align) - base;
     489                 :            : }
     490                 :            : 
     491                 :          0 : static void * __init alloc_bootmem_bdata(struct bootmem_data *bdata,
     492                 :            :                                         unsigned long size, unsigned long align,
     493                 :            :                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
     494                 :            : {
     495                 :            :         unsigned long fallback = 0;
     496                 :            :         unsigned long min, max, start, sidx, midx, step;
     497                 :            : 
     498         [ #  # ]:          0 :         bdebug("nid=%td size=%lx [%lu pages] align=%lx goal=%lx limit=%lx\n",
     499                 :            :                 bdata - bootmem_node_data, size, PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT,
     500                 :            :                 align, goal, limit);
     501                 :            : 
     502         [ #  # ]:          0 :         BUG_ON(!size);
     503         [ #  # ]:          0 :         BUG_ON(align & (align - 1));
     504 [ #  # ][ #  # ]:          0 :         BUG_ON(limit && goal + size > limit);
     505                 :            : 
     506         [ #  # ]:          0 :         if (!bdata->node_bootmem_map)
     507                 :            :                 return NULL;
     508                 :            : 
     509                 :          0 :         min = bdata->node_min_pfn;
     510                 :          0 :         max = bdata->node_low_pfn;
     511                 :            : 
     512                 :          0 :         goal >>= PAGE_SHIFT;
     513                 :          0 :         limit >>= PAGE_SHIFT;
     514                 :            : 
     515         [ #  # ]:          0 :         if (limit && max > limit)
     516                 :            :                 max = limit;
     517         [ #  # ]:          0 :         if (max <= min)
     518                 :            :                 return NULL;
     519                 :            : 
     520                 :          0 :         step = max(align >> PAGE_SHIFT, 1UL);
     521                 :            : 
     522 [ #  # ][ #  # ]:          0 :         if (goal && min < goal && goal < max)
     523                 :          0 :                 start = ALIGN(goal, step);
     524                 :            :         else
     525                 :          0 :                 start = ALIGN(min, step);
     526                 :            : 
     527                 :          0 :         sidx = start - bdata->node_min_pfn;
     528                 :          0 :         midx = max - bdata->node_min_pfn;
     529                 :            : 
     530         [ #  # ]:          0 :         if (bdata->hint_idx > sidx) {
     531                 :            :                 /*
     532                 :            :                  * Handle the valid case of sidx being zero and still
     533                 :            :                  * catch the fallback below.
     534                 :            :                  */
     535                 :          0 :                 fallback = sidx + 1;
     536                 :          0 :                 sidx = align_idx(bdata, bdata->hint_idx, step);
     537                 :            :         }
     538                 :            : 
     539                 :            :         while (1) {
     540                 :            :                 int merge;
     541                 :            :                 void *region;
     542                 :            :                 unsigned long eidx, i, start_off, end_off;
     543                 :            : find_block:
     544                 :          0 :                 sidx = find_next_zero_bit(bdata->node_bootmem_map, midx, sidx);
     545                 :          0 :                 sidx = align_idx(bdata, sidx, step);
     546                 :          0 :                 eidx = sidx + PFN_UP(size);
     547                 :            : 
     548         [ #  # ]:          0 :                 if (sidx >= midx || eidx > midx)
     549                 :            :                         break;
     550                 :            : 
     551         [ #  # ]:          0 :                 for (i = sidx; i < eidx; i++)
     552         [ #  # ]:          0 :                         if (test_bit(i, bdata->node_bootmem_map)) {
     553                 :          0 :                                 sidx = align_idx(bdata, i, step);
     554         [ #  # ]:          0 :                                 if (sidx == i)
     555                 :          0 :                                         sidx += step;
     556                 :            :                                 goto find_block;
     557                 :            :                         }
     558                 :            : 
     559 [ #  # ][ #  # ]:          0 :                 if (bdata->last_end_off & (PAGE_SIZE - 1) &&
     560                 :          0 :                                 PFN_DOWN(bdata->last_end_off) + 1 == sidx)
     561                 :          0 :                         start_off = align_off(bdata, bdata->last_end_off, align);
     562                 :            :                 else
     563                 :          0 :                         start_off = PFN_PHYS(sidx);
     564                 :            : 
     565                 :          0 :                 merge = PFN_DOWN(start_off) < sidx;
     566                 :          0 :                 end_off = start_off + size;
     567                 :            : 
     568                 :          0 :                 bdata->last_end_off = end_off;
     569                 :          0 :                 bdata->hint_idx = PFN_UP(end_off);
     570                 :            : 
     571                 :            :                 /*
     572                 :            :                  * Reserve the area now:
     573                 :            :                  */
     574         [ #  # ]:          0 :                 if (__reserve(bdata, PFN_DOWN(start_off) + merge,
     575                 :            :                                 PFN_UP(end_off), BOOTMEM_EXCLUSIVE))
     576                 :          0 :                         BUG();
     577                 :            : 
     578                 :          0 :                 region = phys_to_virt(PFN_PHYS(bdata->node_min_pfn) +
     579                 :            :                                 start_off);
     580         [ #  # ]:          0 :                 memset(region, 0, size);
     581                 :            :                 /*
     582                 :            :                  * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
     583                 :            :                  * are never reported as leaks.
     584                 :            :                  */
     585                 :            :                 kmemleak_alloc(region, size, 0, 0);
     586                 :          0 :                 return region;
     587                 :            :         }
     588                 :            : 
     589         [ #  # ]:          0 :         if (fallback) {
     590                 :          0 :                 sidx = align_idx(bdata, fallback - 1, step);
     591                 :            :                 fallback = 0;
     592                 :          0 :                 goto find_block;
     593                 :            :         }
     594                 :            : 
     595                 :            :         return NULL;
     596                 :            : }
     597                 :            : 
     598                 :          0 : static void * __init alloc_bootmem_core(unsigned long size,
     599                 :            :                                         unsigned long align,
     600                 :            :                                         unsigned long goal,
     601                 :            :                                         unsigned long limit)
     602                 :            : {
     603                 :            :         bootmem_data_t *bdata;
     604                 :            :         void *region;
     605                 :            : 
     606 [ #  # ][ #  # ]:          0 :         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
         [ #  # ][ #  # ]
     607                 :          0 :                 return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
     608                 :            : 
     609         [ #  # ]:          0 :         list_for_each_entry(bdata, &bdata_list, list) {
     610 [ #  # ][ #  # ]:          0 :                 if (goal && bdata->node_low_pfn <= PFN_DOWN(goal))
     611                 :          0 :                         continue;
     612 [ #  # ][ #  # ]:          0 :                 if (limit && bdata->node_min_pfn >= PFN_DOWN(limit))
     613                 :            :                         break;
     614                 :            : 
     615                 :          0 :                 region = alloc_bootmem_bdata(bdata, size, align, goal, limit);
     616         [ #  # ]:          0 :                 if (region)
     617                 :            :                         return region;
     618                 :            :         }
     619                 :            : 
     620                 :            :         return NULL;
     621                 :            : }
     622                 :            : 
     623                 :          0 : static void * __init ___alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size,
     624                 :            :                                               unsigned long align,
     625                 :            :                                               unsigned long goal,
     626                 :            :                                               unsigned long limit)
     627                 :            : {
     628                 :            :         void *ptr;
     629                 :            : 
     630                 :            : restart:
     631                 :          0 :         ptr = alloc_bootmem_core(size, align, goal, limit);
     632         [ #  # ]:          0 :         if (ptr)
     633                 :            :                 return ptr;
     634         [ #  # ]:          0 :         if (goal) {
     635                 :            :                 goal = 0;
     636                 :            :                 goto restart;
     637                 :            :         }
     638                 :            : 
     639                 :            :         return NULL;
     640                 :            : }
     641                 :            : 
     642                 :            : /**
     643                 :            :  * __alloc_bootmem_nopanic - allocate boot memory without panicking
     644                 :            :  * @size: size of the request in bytes
     645                 :            :  * @align: alignment of the region
     646                 :            :  * @goal: preferred starting address of the region
     647                 :            :  *
     648                 :            :  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
     649                 :            :  * fall back to memory below @goal.
     650                 :            :  *
     651                 :            :  * Allocation may happen on any node in the system.
     652                 :            :  *
     653                 :            :  * Returns NULL on failure.
     654                 :            :  */
     655                 :          0 : void * __init __alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size, unsigned long align,
     656                 :            :                                         unsigned long goal)
     657                 :            : {
     658                 :            :         unsigned long limit = 0;
     659                 :            : 
     660                 :          0 :         return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
     661                 :            : }
     662                 :            : 
     663                 :          0 : static void * __init ___alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
     664                 :            :                                         unsigned long goal, unsigned long limit)
     665                 :            : {
     666                 :          0 :         void *mem = ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
     667                 :            : 
     668         [ #  # ]:          0 :         if (mem)
     669                 :            :                 return mem;
     670                 :            :         /*
     671                 :            :          * Whoops, we cannot satisfy the allocation request.
     672                 :            :          */
     673                 :          0 :         printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
     674                 :          0 :         panic("Out of memory");
     675                 :            :         return NULL;
     676                 :            : }
     677                 :            : 
     678                 :            : /**
     679                 :            :  * __alloc_bootmem - allocate boot memory
     680                 :            :  * @size: size of the request in bytes
     681                 :            :  * @align: alignment of the region
     682                 :            :  * @goal: preferred starting address of the region
     683                 :            :  *
     684                 :            :  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
     685                 :            :  * fall back to memory below @goal.
     686                 :            :  *
     687                 :            :  * Allocation may happen on any node in the system.
     688                 :            :  *
     689                 :            :  * The function panics if the request can not be satisfied.
     690                 :            :  */
     691                 :          0 : void * __init __alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
     692                 :            :                               unsigned long goal)
     693                 :            : {
     694                 :            :         unsigned long limit = 0;
     695                 :            : 
     696                 :          0 :         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
     697                 :            : }
     698                 :            : 
     699                 :          0 : void * __init ___alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat,
     700                 :            :                                 unsigned long size, unsigned long align,
     701                 :            :                                 unsigned long goal, unsigned long limit)
     702                 :            : {
     703                 :            :         void *ptr;
     704                 :            : 
     705 [ #  # ][ #  # ]:          0 :         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
         [ #  # ][ #  # ]
     706                 :          0 :                 return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
     707                 :            : again:
     708                 :            : 
     709                 :            :         /* do not panic in alloc_bootmem_bdata() */
     710 [ #  # ][ #  # ]:          0 :         if (limit && goal + size > limit)
     711                 :            :                 limit = 0;
     712                 :            : 
     713                 :          0 :         ptr = alloc_bootmem_bdata(pgdat->bdata, size, align, goal, limit);
     714         [ #  # ]:          0 :         if (ptr)
     715                 :            :                 return ptr;
     716                 :            : 
     717                 :          0 :         ptr = alloc_bootmem_core(size, align, goal, limit);
     718         [ #  # ]:          0 :         if (ptr)
     719                 :            :                 return ptr;
     720                 :            : 
     721         [ #  # ]:          0 :         if (goal) {
     722                 :            :                 goal = 0;
     723                 :            :                 goto again;
     724                 :            :         }
     725                 :            : 
     726                 :            :         return NULL;
     727                 :            : }
     728                 :            : 
     729                 :          0 : void * __init __alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
     730                 :            :                                    unsigned long align, unsigned long goal)
     731                 :            : {
     732 [ #  # ][ #  # ]:          0 :         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
         [ #  # ][ #  # ]
     733                 :          0 :                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
     734                 :            : 
     735                 :          0 :         return ___alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size, align, goal, 0);
     736                 :            : }
     737                 :            : 
     738                 :          0 : void * __init ___alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
     739                 :            :                                     unsigned long align, unsigned long goal,
     740                 :            :                                     unsigned long limit)
     741                 :            : {
     742                 :            :         void *ptr;
     743                 :            : 
     744                 :          0 :         ptr = ___alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size, align, goal, 0);
     745         [ #  # ]:          0 :         if (ptr)
     746                 :            :                 return ptr;
     747                 :            : 
     748                 :          0 :         printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
     749                 :          0 :         panic("Out of memory");
     750                 :            :         return NULL;
     751                 :            : }
     752                 :            : 
     753                 :            : /**
     754                 :            :  * __alloc_bootmem_node - allocate boot memory from a specific node
     755                 :            :  * @pgdat: node to allocate from
     756                 :            :  * @size: size of the request in bytes
     757                 :            :  * @align: alignment of the region
     758                 :            :  * @goal: preferred starting address of the region
     759                 :            :  *
     760                 :            :  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
     761                 :            :  * fall back to memory below @goal.
     762                 :            :  *
     763                 :            :  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
     764                 :            :  * can not hold the requested memory.
     765                 :            :  *
     766                 :            :  * The function panics if the request can not be satisfied.
     767                 :            :  */
     768                 :          0 : void * __init __alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
     769                 :            :                                    unsigned long align, unsigned long goal)
     770                 :            : {
     771 [ #  # ][ #  # ]:          0 :         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
         [ #  # ][ #  # ]
     772                 :          0 :                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
     773                 :            : 
     774                 :          0 :         return  ___alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal, 0);
     775                 :            : }
     776                 :            : 
     777                 :          0 : void * __init __alloc_bootmem_node_high(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
     778                 :            :                                    unsigned long align, unsigned long goal)
     779                 :            : {
     780                 :            : #ifdef MAX_DMA32_PFN
     781                 :            :         unsigned long end_pfn;
     782                 :            : 
     783                 :            :         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
     784                 :            :                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
     785                 :            : 
     786                 :            :         /* update goal according ...MAX_DMA32_PFN */
     787                 :            :         end_pfn = pgdat_end_pfn(pgdat);
     788                 :            : 
     789                 :            :         if (end_pfn > MAX_DMA32_PFN + (128 >> (20 - PAGE_SHIFT)) &&
     790                 :            :             (goal >> PAGE_SHIFT) < MAX_DMA32_PFN) {
     791                 :            :                 void *ptr;
     792                 :            :                 unsigned long new_goal;
     793                 :            : 
     794                 :            :                 new_goal = MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT;
     795                 :            :                 ptr = alloc_bootmem_bdata(pgdat->bdata, size, align,
     796                 :            :                                                  new_goal, 0);
     797                 :            :                 if (ptr)
     798                 :            :                         return ptr;
     799                 :            :         }
     800                 :            : #endif
     801                 :            : 
     802                 :          0 :         return __alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal);
     803                 :            : 
     804                 :            : }
     805                 :            : 
     806                 :            : #ifndef ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT
     807                 :            : #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT  0xffffffffUL
     808                 :            : #endif
     809                 :            : 
     810                 :            : /**
     811                 :            :  * __alloc_bootmem_low - allocate low boot memory
     812                 :            :  * @size: size of the request in bytes
     813                 :            :  * @align: alignment of the region
     814                 :            :  * @goal: preferred starting address of the region
     815                 :            :  *
     816                 :            :  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
     817                 :            :  * fall back to memory below @goal.
     818                 :            :  *
     819                 :            :  * Allocation may happen on any node in the system.
     820                 :            :  *
     821                 :            :  * The function panics if the request can not be satisfied.
     822                 :            :  */
     823                 :          0 : void * __init __alloc_bootmem_low(unsigned long size, unsigned long align,
     824                 :            :                                   unsigned long goal)
     825                 :            : {
     826                 :          0 :         return ___alloc_bootmem(size, align, goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
     827                 :            : }
     828                 :            : 
     829                 :          0 : void * __init __alloc_bootmem_low_nopanic(unsigned long size,
     830                 :            :                                           unsigned long align,
     831                 :            :                                           unsigned long goal)
     832                 :            : {
     833                 :          0 :         return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal,
     834                 :            :                                         ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
     835                 :            : }
     836                 :            : 
     837                 :            : /**
     838                 :            :  * __alloc_bootmem_low_node - allocate low boot memory from a specific node
     839                 :            :  * @pgdat: node to allocate from
     840                 :            :  * @size: size of the request in bytes
     841                 :            :  * @align: alignment of the region
     842                 :            :  * @goal: preferred starting address of the region
     843                 :            :  *
     844                 :            :  * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
     845                 :            :  * fall back to memory below @goal.
     846                 :            :  *
     847                 :            :  * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
     848                 :            :  * can not hold the requested memory.
     849                 :            :  *
     850                 :            :  * The function panics if the request can not be satisfied.
     851                 :            :  */
     852                 :          0 : void * __init __alloc_bootmem_low_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
     853                 :            :                                        unsigned long align, unsigned long goal)
     854                 :            : {
     855 [ #  # ][ #  # ]:          0 :         if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
         [ #  # ][ #  # ]
     856                 :          0 :                 return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
     857                 :            : 
     858                 :          0 :         return ___alloc_bootmem_node(pgdat, size, align,
     859                 :            :                                      goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
     860                 :            : }

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