Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / mm / nobootmem.c
diff --git a/kernel/mm/nobootmem.c b/kernel/mm/nobootmem.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..90b5046
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,438 @@
+/*
+ *  bootmem - A boot-time physical memory allocator and configurator
+ *
+ *  Copyright (C) 1999 Ingo Molnar
+ *                1999 Kanoj Sarcar, SGI
+ *                2008 Johannes Weiner
+ *
+ * Access to this subsystem has to be serialized externally (which is true
+ * for the boot process anyway).
+ */
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/pfn.h>
+#include <linux/slab.h>
+#include <linux/bootmem.h>
+#include <linux/export.h>
+#include <linux/kmemleak.h>
+#include <linux/range.h>
+#include <linux/memblock.h>
+
+#include <asm/bug.h>
+#include <asm/io.h>
+#include <asm/processor.h>
+
+#include "internal.h"
+
+#ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
+struct pglist_data __refdata contig_page_data;
+EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
+#endif
+
+unsigned long max_low_pfn;
+unsigned long min_low_pfn;
+unsigned long max_pfn;
+
+static void * __init __alloc_memory_core_early(int nid, u64 size, u64 align,
+                                       u64 goal, u64 limit)
+{
+       void *ptr;
+       u64 addr;
+
+       if (limit > memblock.current_limit)
+               limit = memblock.current_limit;
+
+       addr = memblock_find_in_range_node(size, align, goal, limit, nid);
+       if (!addr)
+               return NULL;
+
+       if (memblock_reserve(addr, size))
+               return NULL;
+
+       ptr = phys_to_virt(addr);
+       memset(ptr, 0, size);
+       /*
+        * The min_count is set to 0 so that bootmem allocated blocks
+        * are never reported as leaks.
+        */
+       kmemleak_alloc(ptr, size, 0, 0);
+       return ptr;
+}
+
+/*
+ * free_bootmem_late - free bootmem pages directly to page allocator
+ * @addr: starting address of the range
+ * @size: size of the range in bytes
+ *
+ * This is only useful when the bootmem allocator has already been torn
+ * down, but we are still initializing the system.  Pages are given directly
+ * to the page allocator, no bootmem metadata is updated because it is gone.
+ */
+void __init free_bootmem_late(unsigned long addr, unsigned long size)
+{
+       unsigned long cursor, end;
+
+       kmemleak_free_part(__va(addr), size);
+
+       cursor = PFN_UP(addr);
+       end = PFN_DOWN(addr + size);
+
+       for (; cursor < end; cursor++) {
+               __free_pages_bootmem(pfn_to_page(cursor), 0);
+               totalram_pages++;
+       }
+}
+
+static void __init __free_pages_memory(unsigned long start, unsigned long end)
+{
+       int order;
+
+       while (start < end) {
+               order = min(MAX_ORDER - 1UL, __ffs(start));
+
+               while (start + (1UL << order) > end)
+                       order--;
+
+               __free_pages_bootmem(pfn_to_page(start), order);
+
+               start += (1UL << order);
+       }
+}
+
+static unsigned long __init __free_memory_core(phys_addr_t start,
+                                phys_addr_t end)
+{
+       unsigned long start_pfn = PFN_UP(start);
+       unsigned long end_pfn = min_t(unsigned long,
+                                     PFN_DOWN(end), max_low_pfn);
+
+       if (start_pfn > end_pfn)
+               return 0;
+
+       __free_pages_memory(start_pfn, end_pfn);
+
+       return end_pfn - start_pfn;
+}
+
+static unsigned long __init free_low_memory_core_early(void)
+{
+       unsigned long count = 0;
+       phys_addr_t start, end;
+       u64 i;
+
+       memblock_clear_hotplug(0, -1);
+
+       for_each_free_mem_range(i, NUMA_NO_NODE, &start, &end, NULL)
+               count += __free_memory_core(start, end);
+
+#ifdef CONFIG_ARCH_DISCARD_MEMBLOCK
+       {
+               phys_addr_t size;
+
+               /* Free memblock.reserved array if it was allocated */
+               size = get_allocated_memblock_reserved_regions_info(&start);
+               if (size)
+                       count += __free_memory_core(start, start + size);
+
+               /* Free memblock.memory array if it was allocated */
+               size = get_allocated_memblock_memory_regions_info(&start);
+               if (size)
+                       count += __free_memory_core(start, start + size);
+       }
+#endif
+
+       return count;
+}
+
+static int reset_managed_pages_done __initdata;
+
+void reset_node_managed_pages(pg_data_t *pgdat)
+{
+       struct zone *z;
+
+       for (z = pgdat->node_zones; z < pgdat->node_zones + MAX_NR_ZONES; z++)
+               z->managed_pages = 0;
+}
+
+void __init reset_all_zones_managed_pages(void)
+{
+       struct pglist_data *pgdat;
+
+       if (reset_managed_pages_done)
+               return;
+
+       for_each_online_pgdat(pgdat)
+               reset_node_managed_pages(pgdat);
+
+       reset_managed_pages_done = 1;
+}
+
+/**
+ * free_all_bootmem - release free pages to the buddy allocator
+ *
+ * Returns the number of pages actually released.
+ */
+unsigned long __init free_all_bootmem(void)
+{
+       unsigned long pages;
+
+       reset_all_zones_managed_pages();
+
+       /*
+        * We need to use NUMA_NO_NODE instead of NODE_DATA(0)->node_id
+        *  because in some case like Node0 doesn't have RAM installed
+        *  low ram will be on Node1
+        */
+       pages = free_low_memory_core_early();
+       totalram_pages += pages;
+
+       return pages;
+}
+
+/**
+ * free_bootmem_node - mark a page range as usable
+ * @pgdat: node the range resides on
+ * @physaddr: starting address of the range
+ * @size: size of the range in bytes
+ *
+ * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
+ *
+ * The range must reside completely on the specified node.
+ */
+void __init free_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long physaddr,
+                             unsigned long size)
+{
+       memblock_free(physaddr, size);
+}
+
+/**
+ * free_bootmem - mark a page range as usable
+ * @addr: starting address of the range
+ * @size: size of the range in bytes
+ *
+ * Partial pages will be considered reserved and left as they are.
+ *
+ * The range must be contiguous but may span node boundaries.
+ */
+void __init free_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size)
+{
+       memblock_free(addr, size);
+}
+
+static void * __init ___alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size,
+                                       unsigned long align,
+                                       unsigned long goal,
+                                       unsigned long limit)
+{
+       void *ptr;
+
+       if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
+               return kzalloc(size, GFP_NOWAIT);
+
+restart:
+
+       ptr = __alloc_memory_core_early(NUMA_NO_NODE, size, align, goal, limit);
+
+       if (ptr)
+               return ptr;
+
+       if (goal != 0) {
+               goal = 0;
+               goto restart;
+       }
+
+       return NULL;
+}
+
+/**
+ * __alloc_bootmem_nopanic - allocate boot memory without panicking
+ * @size: size of the request in bytes
+ * @align: alignment of the region
+ * @goal: preferred starting address of the region
+ *
+ * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
+ * fall back to memory below @goal.
+ *
+ * Allocation may happen on any node in the system.
+ *
+ * Returns NULL on failure.
+ */
+void * __init __alloc_bootmem_nopanic(unsigned long size, unsigned long align,
+                                       unsigned long goal)
+{
+       unsigned long limit = -1UL;
+
+       return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
+}
+
+static void * __init ___alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
+                                       unsigned long goal, unsigned long limit)
+{
+       void *mem = ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal, limit);
+
+       if (mem)
+               return mem;
+       /*
+        * Whoops, we cannot satisfy the allocation request.
+        */
+       printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
+       panic("Out of memory");
+       return NULL;
+}
+
+/**
+ * __alloc_bootmem - allocate boot memory
+ * @size: size of the request in bytes
+ * @align: alignment of the region
+ * @goal: preferred starting address of the region
+ *
+ * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
+ * fall back to memory below @goal.
+ *
+ * Allocation may happen on any node in the system.
+ *
+ * The function panics if the request can not be satisfied.
+ */
+void * __init __alloc_bootmem(unsigned long size, unsigned long align,
+                             unsigned long goal)
+{
+       unsigned long limit = -1UL;
+
+       return ___alloc_bootmem(size, align, goal, limit);
+}
+
+void * __init ___alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat,
+                                                  unsigned long size,
+                                                  unsigned long align,
+                                                  unsigned long goal,
+                                                  unsigned long limit)
+{
+       void *ptr;
+
+again:
+       ptr = __alloc_memory_core_early(pgdat->node_id, size, align,
+                                       goal, limit);
+       if (ptr)
+               return ptr;
+
+       ptr = __alloc_memory_core_early(NUMA_NO_NODE, size, align,
+                                       goal, limit);
+       if (ptr)
+               return ptr;
+
+       if (goal) {
+               goal = 0;
+               goto again;
+       }
+
+       return NULL;
+}
+
+void * __init __alloc_bootmem_node_nopanic(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
+                                  unsigned long align, unsigned long goal)
+{
+       if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
+               return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
+
+       return ___alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size, align, goal, 0);
+}
+
+static void * __init ___alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
+                                   unsigned long align, unsigned long goal,
+                                   unsigned long limit)
+{
+       void *ptr;
+
+       ptr = ___alloc_bootmem_node_nopanic(pgdat, size, align, goal, limit);
+       if (ptr)
+               return ptr;
+
+       printk(KERN_ALERT "bootmem alloc of %lu bytes failed!\n", size);
+       panic("Out of memory");
+       return NULL;
+}
+
+/**
+ * __alloc_bootmem_node - allocate boot memory from a specific node
+ * @pgdat: node to allocate from
+ * @size: size of the request in bytes
+ * @align: alignment of the region
+ * @goal: preferred starting address of the region
+ *
+ * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
+ * fall back to memory below @goal.
+ *
+ * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
+ * can not hold the requested memory.
+ *
+ * The function panics if the request can not be satisfied.
+ */
+void * __init __alloc_bootmem_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
+                                  unsigned long align, unsigned long goal)
+{
+       if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
+               return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
+
+       return ___alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal, 0);
+}
+
+void * __init __alloc_bootmem_node_high(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
+                                  unsigned long align, unsigned long goal)
+{
+       return __alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal);
+}
+
+#ifndef ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT
+#define ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT 0xffffffffUL
+#endif
+
+/**
+ * __alloc_bootmem_low - allocate low boot memory
+ * @size: size of the request in bytes
+ * @align: alignment of the region
+ * @goal: preferred starting address of the region
+ *
+ * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
+ * fall back to memory below @goal.
+ *
+ * Allocation may happen on any node in the system.
+ *
+ * The function panics if the request can not be satisfied.
+ */
+void * __init __alloc_bootmem_low(unsigned long size, unsigned long align,
+                                 unsigned long goal)
+{
+       return ___alloc_bootmem(size, align, goal, ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
+}
+
+void * __init __alloc_bootmem_low_nopanic(unsigned long size,
+                                         unsigned long align,
+                                         unsigned long goal)
+{
+       return ___alloc_bootmem_nopanic(size, align, goal,
+                                       ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
+}
+
+/**
+ * __alloc_bootmem_low_node - allocate low boot memory from a specific node
+ * @pgdat: node to allocate from
+ * @size: size of the request in bytes
+ * @align: alignment of the region
+ * @goal: preferred starting address of the region
+ *
+ * The goal is dropped if it can not be satisfied and the allocation will
+ * fall back to memory below @goal.
+ *
+ * Allocation may fall back to any node in the system if the specified node
+ * can not hold the requested memory.
+ *
+ * The function panics if the request can not be satisfied.
+ */
+void * __init __alloc_bootmem_low_node(pg_data_t *pgdat, unsigned long size,
+                                      unsigned long align, unsigned long goal)
+{
+       if (WARN_ON_ONCE(slab_is_available()))
+               return kzalloc_node(size, GFP_NOWAIT, pgdat->node_id);
+
+       return ___alloc_bootmem_node(pgdat, size, align, goal,
+                                    ARCH_LOW_ADDRESS_LIMIT);
+}