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 : : EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
29 : : #endif
30 : :
31 : : unsigned long max_low_pfn;
32 : : unsigned long min_low_pfn;
33 : : unsigned long max_pfn;
34 : :
35 : 0 : static void * __init __alloc_memory_core_early(int nid, u64 size, u64 align,
36 : : u64 goal, u64 limit)
37 : : {
38 : : void *ptr;
39 : : u64 addr;
40 : :
41 [ # # ]: 0 : if (limit > memblock.current_limit)
42 : : limit = memblock.current_limit;
43 : :
44 : 0 : addr = memblock_find_in_range_node(size, align, goal, limit, nid);
45 [ # # ]: 0 : if (!addr)
46 : : return NULL;
47 : :
48 [ # # ]: 0 : if (memblock_reserve(addr, size))
49 : : return NULL;
50 : :
51 : : ptr = phys_to_virt(addr);
52 [ # # ]: 0 : memset(ptr, 0, size);
53 : : /*
54 : : * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
55 : : * are never reported as leaks.
56 : : */
57 : : kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
58 : 0 : return ptr;
59 : : }
60 : :
61 : : /*
62 : : * free_bootmem_late - free bootmem pages directly to page allocator
63 : : * @addr: starting address of the range
64 : : * @size: size of the range in bytes
65 : : *
66 : : * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
67 : : * down, but we are still initializing the system. Pages are given directly
68 : : * to the page allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
69 : : */
70 : 0 : void __init free_bootmem_late(unsigned long addr, unsigned long size)
71 : : {
72 : : unsigned long cursor, end;
73 : :
74 : : kmemleak_free_part(__va(addr), size);
75 : :
76 : 0 : cursor = PFN_UP(addr);
77 : 0 : end = PFN_DOWN(addr + size);
78 : :
79 [ # # ]: 0 : for (; cursor < end; cursor++) {
80 : 0 : __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), 0);
81 : 0 : totalram_pages++;
82 : : }
83 : 0 : }
84 : :
85 : 0 : static void __init __free_pages_memory(unsigned long start, unsigned long end)
86 : : {
87 : : int order;
88 : :
89 [ # # ]: 0 : while (start < end) {
90 : 0 : order = min(MAX_ORDER - 1UL, __ffs(start));
91 : :
92 [ # # ]: 0 : while (start + (1UL << order) > end)
93 : 0 : order--;
94 : :
95 : 0 : __free_pages_bootmem(pfn_to_page(start), order);
96 : :
97 : : start += (1UL << order);
98 : : }
99 : 0 : }
100 : :
101 : 0 : static unsigned long __init __free_memory_core(phys_addr_t start,
102 : : phys_addr_t end)
103 : : {
104 : 0 : unsigned long start_pfn = PFN_UP(start);
105 : 0 : unsigned long end_pfn = min_t(unsigned long,
106 : : PFN_DOWN(end), max_low_pfn);
107 : :
108 [ # # ]: 0 : if (start_pfn > end_pfn)
109 : : return 0;
110 : :
111 : 0 : __free_pages_memory(start_pfn, end_pfn);
112 : :
113 : 0 : return end_pfn - start_pfn;
114 : : }
115 : :
116 : 0 : static unsigned long __init free_low_memory_core_early(void)
117 : : {
118 : : unsigned long count = 0;
119 : : phys_addr_t start, end;
120 : : u64 i;
121 : :
122 [ # # ]: 0 : for_each_free_mem_range(i, NUMA_NO_NODE, &start, &end, NULL)
123 : 0 : count += __free_memory_core(start, end);
124 : :
125 : : #ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
126 : : {
127 : : phys_addr_t size;
128 : :
129 : : /* Free memblock.reserved array if it was allocated */
130 : : size = get_allocated_memblock_reserved_regions_info(&start);
131 : : if (size)
132 : : count += __free_memory_core(start, start + size);
133 : :
134 : : /* Free memblock.memory array if it was allocated */
135 : : size = get_allocated_memblock_memory_regions_info(&start);
136 : : if (size)
137 : : count += __free_memory_core(start, start + size);
138 : : }
139 : : #endif
140 : :
141 : 0 : return count;
142 : : }
143 : :
144 : : static int reset_managed_pages_done __initdata;
145 : :
146 : : static inline void __init reset_node_managed_pages(pg_data_t *pgdat)
147 : : {
148 : : struct zone *z;
149 : :
150 [ # # ]: 0 : if (reset_managed_pages_done)
151 : : return;
152 [ # # ]: 0 : for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
153 : 0 : z->managed_pages = 0;
154 : : }
155 : :
156 : 0 : void __init reset_all_zones_managed_pages(void)
157 : : {
158 : : struct pglist_data *pgdat;
159 : :
160 [ # # ]: 0 : for_each_online_pgdat(pgdat)
161 : : reset_node_managed_pages(pgdat);
162 : 0 : reset_managed_pages_done = 1;
163 : 0 : }
164 : :
165 : : /**
166 : : * free_all_bootmem - release free pages to the buddy allocator
167 : : *
168 : : * Returns the number of pages actually released.
169 : : */
170 : 0 : unsigned long __init free_all_bootmem(void)
171 : : {
172 : : unsigned long pages;
173 : :
174 : 0 : reset_all_zones_managed_pages();
175 : :
176 : : /*
177 : : * We need to use NUMA_NO_NODE instead of NODE_DATA(0)->node_id
178 : : * because in some case like Node0 doesn't have RAM installed
179 : : * low ram will be on Node1
180 : : */
181 : 0 : pages = free_low_memory_core_early();
182 : 0 : totalram_pages += pages;
183 : :
184 : 0 : return pages;
185 : : }
186 : :
187 : : /**
188 : : * free_bootmem_node - mark a page range as usable
189 : : * @pgdat: node the range resides on
190 : : * @physaddr: starting address of the range
191 : : * @size: size of the range in bytes
192 : : *
193 : : * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
194 : : *
195 : : * The range must reside completely on the specified node.
196 : : */
197 : 0 : void __init free_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
198 : : unsigned long size)
199 : : {
200 : : kmemleak_free_part(__va(physaddr), size);
201 : 0 : memblock_free(physaddr, size);
202 : 0 : }
203 : :
204 : : /**
205 : : * free_bootmem - mark a page range as usable
206 : : * @addr: starting address of the range
207 : : * @size: size of the range in bytes
208 : : *
209 : : * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
210 : : *
211 : : * The range must be contiguous but may span node boundaries.
212 : : */
213 : 0 : void __init free_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size)
214 : : {
215 : : kmemleak_free_part(__va(addr), size);
216 : 0 : memblock_free(addr, size);
217 : 0 : }
218 : :
219 : 0 : static void * __init ___alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size,
220 : : unsigned long align,
221 : : unsigned long goal,
222 : : unsigned long limit)
223 : : {
224 : : void *ptr;
225 : :
226 [ # # ][ # # ]: 0 : if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
[ # # ][ # # ]
227 : 0 : return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
228 : :
229 : : restart:
230 : :
231 : 0 : ptr = __alloc_memory_core_early(NUMA_NO_NODE, size, align, goal, limit);
232 : :
233 [ # # ]: 0 : if (ptr)
234 : : return ptr;
235 : :
236 [ # # ]: 0 : if (goal != 0) {
237 : : goal = 0;
238 : : goto restart;
239 : : }
240 : :
241 : : return NULL;
242 : : }
243 : :
244 : : /**
245 : : * __alloc_bootmem_nopanic - allocate boot memory without panicking
246 : : * @size: size of the request in bytes
247 : : * @align: alignment of the region
248 : : * @goal: preferred starting address of the region
249 : : *
250 : : * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
251 : : * fall back to memory below @goal.
252 : : *
253 : : * Allocation may happen on any node in the system.
254 : : *
255 : : * Returns NULL on failure.
256 : : */
257 : 0 : void * __init __alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size, unsigned long align,
258 : : unsigned long goal)
259 : : {
260 : : unsigned long limit = -1UL;
261 : :
262 : 0 : return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
263 : : }
264 : :
265 : 0 : static void * __init ___alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
266 : : unsigned long goal, unsigned long limit)
267 : : {
268 : 0 : void *mem = ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
269 : :
270 [ # # ]: 0 : if (mem)
271 : : return mem;
272 : : /*
273 : : * Whoops, we cannot satisfy the allocation request.
274 : : */
275 : 0 : printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
276 : 0 : panic("Out of memory");
277 : : return NULL;
278 : : }
279 : :
280 : : /**
281 : : * __alloc_bootmem - allocate boot memory
282 : : * @size: size of the request in bytes
283 : : * @align: alignment of the region
284 : : * @goal: preferred starting address of the region
285 : : *
286 : : * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
287 : : * fall back to memory below @goal.
288 : : *
289 : : * Allocation may happen on any node in the system.
290 : : *
291 : : * The function panics if the request can not be satisfied.
292 : : */
293 : 0 : void * __init __alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
294 : : unsigned long goal)
295 : : {
296 : : unsigned long limit = -1UL;
297 : :
298 : 0 : return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
299 : : }
300 : :
301 : 0 : void * __init ___alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat,
302 : : unsigned long size,
303 : : unsigned long align,
304 : : unsigned long goal,
305 : : unsigned long limit)
306 : : {
307 : : void *ptr;
308 : :
309 : : again:
310 : 0 : ptr = __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
311 : : goal, limit);
312 [ # # ]: 0 : if (ptr)
313 : : return ptr;
314 : :
315 : 0 : ptr = __alloc_memory_core_early(NUMA_NO_NODE, size, align,
316 : : goal, limit);
317 [ # # ]: 0 : if (ptr)
318 : : return ptr;
319 : :
320 [ # # ]: 0 : if (goal) {
321 : : goal = 0;
322 : : goto again;
323 : : }
324 : :
325 : : return NULL;
326 : : }
327 : :
328 : 0 : void * __init __alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
329 : : unsigned long align, unsigned long goal)
330 : : {
331 [ # # ][ # # ]: 0 : if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
[ # # ][ # # ]
332 : 0 : return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
333 : :
334 : 0 : return ___alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size, align, goal, 0);
335 : : }
336 : :
337 : 0 : void * __init ___alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
338 : : unsigned long align, unsigned long goal,
339 : : unsigned long limit)
340 : : {
341 : : void *ptr;
342 : :
343 : 0 : ptr = ___alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size, align, goal, limit);
344 [ # # ]: 0 : if (ptr)
345 : : return ptr;
346 : :
347 : 0 : printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
348 : 0 : panic("Out of memory");
349 : : return NULL;
350 : : }
351 : :
352 : : /**
353 : : * __alloc_bootmem_node - allocate boot memory from a specific node
354 : : * @pgdat: node to allocate from
355 : : * @size: size of the request in bytes
356 : : * @align: alignment of the region
357 : : * @goal: preferred starting address of the region
358 : : *
359 : : * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
360 : : * fall back to memory below @goal.
361 : : *
362 : : * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
363 : : * can not hold the requested memory.
364 : : *
365 : : * The function panics if the request can not be satisfied.
366 : : */
367 : 0 : void * __init __alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
368 : : unsigned long align, unsigned long goal)
369 : : {
370 [ # # ][ # # ]: 0 : if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
[ # # ][ # # ]
371 : 0 : return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
372 : :
373 : 0 : return ___alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal, 0);
374 : : }
375 : :
376 : 0 : void * __init __alloc_bootmem_node_high(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
377 : : unsigned long align, unsigned long goal)
378 : : {
379 : 0 : return __alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal);
380 : : }
381 : :
382 : : #ifndef ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT
383 : : #define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT 0xffffffffUL
384 : : #endif
385 : :
386 : : /**
387 : : * __alloc_bootmem_low - allocate low boot memory
388 : : * @size: size of the request in bytes
389 : : * @align: alignment of the region
390 : : * @goal: preferred starting address of the region
391 : : *
392 : : * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
393 : : * fall back to memory below @goal.
394 : : *
395 : : * Allocation may happen on any node in the system.
396 : : *
397 : : * The function panics if the request can not be satisfied.
398 : : */
399 : 0 : void * __init __alloc_bootmem_low(unsigned long size, unsigned long align,
400 : : unsigned long goal)
401 : : {
402 : 0 : return ___alloc_bootmem(size, align, goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
403 : : }
404 : :
405 : 0 : void * __init __alloc_bootmem_low_nopanic(unsigned long size,
406 : : unsigned long align,
407 : : unsigned long goal)
408 : : {
409 : 0 : return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal,
410 : : ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
411 : : }
412 : :
413 : : /**
414 : : * __alloc_bootmem_low_node - allocate low boot memory from a specific node
415 : : * @pgdat: node to allocate from
416 : : * @size: size of the request in bytes
417 : : * @align: alignment of the region
418 : : * @goal: preferred starting address of the region
419 : : *
420 : : * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
421 : : * fall back to memory below @goal.
422 : : *
423 : : * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
424 : : * can not hold the requested memory.
425 : : *
426 : : * The function panics if the request can not be satisfied.
427 : : */
428 : 0 : void * __init __alloc_bootmem_low_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
429 : : unsigned long align, unsigned long goal)
430 : : {
431 [ # # ][ # # ]: 0 : if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
[ # # ][ # # ]
432 : 0 : return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
433 : :
434 : 0 : return ___alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal,
435 : : ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
436 : : }
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