SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - kernel/early_res.c

   1 /*
   2  * early_res, could be used to replace bootmem
   3  */
   4 #include <linux/kernel.h>
   5 #include <linux/types.h>
   6 #include <linux/init.h>
   7 #include <linux/bootmem.h>
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/early_res.h>
  10
  11 /*
  12  * Early reserved memory areas.
  13  */
  14 /*
  15  * need to make sure this one is bigger enough before
  16  * find_fw_memmap_area could be used
  17  */
  18 #define MAX_EARLY_RES_X 32
  19
  20 struct early_res {
  21         u64 start, end;
  22         char name[15];
  23         char overlap_ok;
  24 };
  25 static struct early_res early_res_x[MAX_EARLY_RES_X] __initdata;
  26
  27 static int max_early_res __initdata = MAX_EARLY_RES_X;
  28 static struct early_res *early_res __initdata = &early_res_x[0];
  29 static int early_res_count __initdata;
  30
  31 static int __init find_overlapped_early(u64 start, u64 end)
  32 {
  33         int i;
  34         struct early_res *r;
  35
  36         for (i = 0; i < max_early_res && early_res[i].end; i++) {
  37                 r = &early_res[i];
  38                 if (end > r->start && start < r->end)
  39                         break;
  40         }
  41
  42         return i;
  43 }
  44
  45 /*
  46  * Drop the i-th range from the early reservation map,
  47  * by copying any higher ranges down one over it, and
  48  * clearing what had been the last slot.
  49  */
  50 static void __init drop_range(int i)
  51 {
  52         int j;
  53
  54         for (j = i + 1; j < max_early_res && early_res[j].end; j++)
  55                 ;
  56
  57         memmove(&early_res[i], &early_res[i + 1],
  58                (j - 1 - i) * sizeof(struct early_res));
  59
  60         early_res[j - 1].end = 0;
  61         early_res_count--;
  62 }
  63
  64 /*
  65  * Split any existing ranges that:
  66  *  1) are marked 'overlap_ok', and
  67  *  2) overlap with the stated range [start, end)
  68  * into whatever portion (if any) of the existing range is entirely
  69  * below or entirely above the stated range.  Drop the portion
  70  * of the existing range that overlaps with the stated range,
  71  * which will allow the caller of this routine to then add that
  72  * stated range without conflicting with any existing range.
  73  */
  74 static void __init drop_overlaps_that_are_ok(u64 start, u64 end)
  75 {
  76         int i;
  77         struct early_res *r;
  78         u64 lower_start, lower_end;
  79         u64 upper_start, upper_end;
  80         char name[15];
  81
  82         for (i = 0; i < max_early_res && early_res[i].end; i++) {
  83                 r = &early_res[i];
  84
  85                 /* Continue past non-overlapping ranges */
  86                 if (end <= r->start || start >= r->end)
  87                         continue;
  88
  89                 /*
  90                  * Leave non-ok overlaps as is; let caller
  91                  * panic "Overlapping early reservations"
  92                  * when it hits this overlap.
  93                  */
  94                 if (!r->overlap_ok)
  95                         return;
  96
  97                 /*
  98                  * We have an ok overlap.  We will drop it from the early
  99                  * reservation map, and add back in any non-overlapping
 100                  * portions (lower or upper) as separate, overlap_ok,
 101                  * non-overlapping ranges.
 102                  */
 103
 104                 /* 1. Note any non-overlapping (lower or upper) ranges. */
 105                 strncpy(name, r->name, sizeof(name) - 1);
 106
 107                 lower_start = lower_end = 0;
 108                 upper_start = upper_end = 0;
 109                 if (r->start < start) {
 110                         lower_start = r->start;
 111                         lower_end = start;
 112                 }
 113                 if (r->end > end) {
 114                         upper_start = end;
 115                         upper_end = r->end;
 116                 }
 117
 118                 /* 2. Drop the original ok overlapping range */
 119                 drop_range(i);
 120
 121                 i--;            /* resume for-loop on copied down entry */
 122
 123                 /* 3. Add back in any non-overlapping ranges. */
 124                 if (lower_end)
 125                         reserve_early_overlap_ok(lower_start, lower_end, name);
 126                 if (upper_end)
 127                         reserve_early_overlap_ok(upper_start, upper_end, name);
 128         }
 129 }
 130
 131 static void __init __reserve_early(u64 start, u64 end, char *name,
 132                                                 int overlap_ok)
 133 {
 134         int i;
 135         struct early_res *r;
 136
 137         i = find_overlapped_early(start, end);
 138         if (i >= max_early_res)
 139                 panic("Too many early reservations");
 140         r = &early_res[i];
 141         if (r->end)
 142                 panic("Overlapping early reservations "
 143                       "%llx-%llx %s to %llx-%llx %s\n",
 144                       start, end - 1, name ? name : "", r->start,
 145                       r->end - 1, r->name);
 146         r->start = start;
 147         r->end = end;
 148         r->overlap_ok = overlap_ok;
 149         if (name)
 150                 strncpy(r->name, name, sizeof(r->name) - 1);
 151         early_res_count++;
 152 }
 153
 154 /*
 155  * A few early reservtations come here.
 156  *
 157  * The 'overlap_ok' in the name of this routine does -not- mean it
 158  * is ok for these reservations to overlap an earlier reservation.
 159  * Rather it means that it is ok for subsequent reservations to
 160  * overlap this one.
 161  *
 162  * Use this entry point to reserve early ranges when you are doing
 163  * so out of "Paranoia", reserving perhaps more memory than you need,
 164  * just in case, and don't mind a subsequent overlapping reservation
 165  * that is known to be needed.
 166  *
 167  * The drop_overlaps_that_are_ok() call here isn't really needed.
 168  * It would be needed if we had two colliding 'overlap_ok'
 169  * reservations, so that the second such would not panic on the
 170  * overlap with the first.  We don't have any such as of this
 171  * writing, but might as well tolerate such if it happens in
 172  * the future.
 173  */
 174 void __init reserve_early_overlap_ok(u64 start, u64 end, char *name)
 175 {
 176         drop_overlaps_that_are_ok(start, end);
 177         __reserve_early(start, end, name, 1);
 178 }
 179
 180 static void __init __check_and_double_early_res(u64 ex_start, u64 ex_end)
 181 {
 182         u64 start, end, size, mem;
 183         struct early_res *new;
 184
 185         /* do we have enough slots left ? */
 186         if ((max_early_res - early_res_count) > max(max_early_res/8, 2))
 187                 return;
 188
 189         /* double it */
 190         mem = -1ULL;
 191         size = sizeof(struct early_res) * max_early_res * 2;
 192         if (early_res == early_res_x)
 193                 start = 0;
 194         else
 195                 start = early_res[0].end;
 196         end = ex_start;
 197         if (start + size < end)
 198                 mem = find_fw_memmap_area(start, end, size,
 199                                          sizeof(struct early_res));
 200         if (mem == -1ULL) {
 201                 start = ex_end;
 202                 end = get_max_mapped();
 203                 if (start + size < end)
 204                         mem = find_fw_memmap_area(start, end, size,
 205                                                  sizeof(struct early_res));
 206         }
 207         if (mem == -1ULL)
 208                 panic("can not find more space for early_res array");
 209
 210         new = __va(mem);
 211         /* save the first one for own */
 212         new[0].start = mem;
 213         new[0].end = mem + size;
 214         new[0].overlap_ok = 0;
 215         /* copy old to new */
 216         if (early_res == early_res_x) {
 217                 memcpy(&new[1], &early_res[0],
 218                          sizeof(struct early_res) * max_early_res);
 219                 memset(&new[max_early_res+1], 0,
 220                          sizeof(struct early_res) * (max_early_res - 1));
 221                 early_res_count++;
 222         } else {
 223                 memcpy(&new[1], &early_res[1],
 224                          sizeof(struct early_res) * (max_early_res - 1));
 225                 memset(&new[max_early_res], 0,
 226                          sizeof(struct early_res) * max_early_res);
 227         }
 228         memset(&early_res[0], 0, sizeof(struct early_res) * max_early_res);
 229         early_res = new;
 230         max_early_res *= 2;
 231         printk(KERN_DEBUG "early_res array is doubled to %d at [%llx - %llx]\n",
 232                 max_early_res, mem, mem + size - 1);
 233 }
 234
 235 /*
 236  * Most early reservations come here.
 237  *
 238  * We first have drop_overlaps_that_are_ok() drop any pre-existing
 239  * 'overlap_ok' ranges, so that we can then reserve this memory
 240  * range without risk of panic'ing on an overlapping overlap_ok
 241  * early reservation.
 242  */
 243 void __init reserve_early(u64 start, u64 end, char *name)
 244 {
 245         if (start >= end)
 246                 return;
 247
 248         __check_and_double_early_res(start, end);
 249
 250         drop_overlaps_that_are_ok(start, end);
 251         __reserve_early(start, end, name, 0);
 252 }
 253
 254 void __init reserve_early_without_check(u64 start, u64 end, char *name)
 255 {
 256         struct early_res *r;
 257
 258         if (start >= end)
 259                 return;
 260
 261         __check_and_double_early_res(start, end);
 262
 263         r = &early_res[early_res_count];
 264
 265         r->start = start;
 266         r->end = end;
 267         r->overlap_ok = 0;
 268         if (name)
 269                 strncpy(r->name, name, sizeof(r->name) - 1);
 270         early_res_count++;
 271 }
 272
 273 void __init free_early(u64 start, u64 end)
 274 {
 275         struct early_res *r;
 276         int i;
 277
 278         i = find_overlapped_early(start, end);
 279         r = &early_res[i];
 280         if (i >= max_early_res || r->end != end || r->start != start)
 281                 panic("free_early on not reserved area: %llx-%llx!",
 282                          start, end - 1);
 283
 284         drop_range(i);
 285 }
 286
 287 #ifdef CONFIG_NO_BOOTMEM
 288 static void __init subtract_early_res(struct range *range, int az)
 289 {
 290         int i, count;
 291         u64 final_start, final_end;
 292         int idx = 0;
 293
 294         count  = 0;
 295         for (i = 0; i < max_early_res && early_res[i].end; i++)
 296                 count++;
 297
 298         /* need to skip first one ?*/
 299         if (early_res != early_res_x)
 300                 idx = 1;
 301
 302 #define DEBUG_PRINT_EARLY_RES 1
 303
 304 #if DEBUG_PRINT_EARLY_RES
 305         printk(KERN_INFO "Subtract (%d early reservations)\n", count);
 306 #endif
 307         for (i = idx; i < count; i++) {
 308                 struct early_res *r = &early_res[i];
 309 #if DEBUG_PRINT_EARLY_RES
 310                 printk(KERN_INFO "  #%d [%010llx - %010llx] %15s\n", i,
 311                         r->start, r->end, r->name);
 312 #endif
 313                 final_start = PFN_DOWN(r->start);
 314                 final_end = PFN_UP(r->end);
 315                 if (final_start >= final_end)
 316                         continue;
 317                 subtract_range(range, az, final_start, final_end);
 318         }
 319
 320 }
 321
 322 int __init get_free_all_memory_range(struct range **rangep, int nodeid)
 323 {
 324         int i, count;
 325         u64 start = 0, end;
 326         u64 size;
 327         u64 mem;
 328         struct range *range;
 329         int nr_range;
 330
 331         count  = 0;
 332         for (i = 0; i < max_early_res && early_res[i].end; i++)
 333                 count++;
 334
 335         count *= 2;
 336
 337         size = sizeof(struct range) * count;
 338         end = get_max_mapped();
 339 #ifdef MAX_DMA32_PFN
 340         if (end > (MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT))
 341                 start = MAX_DMA32_PFN << PAGE_SHIFT;
 342 #endif
 343         mem = find_fw_memmap_area(start, end, size, sizeof(struct range));
 344         if (mem == -1ULL)
 345                 panic("can not find more space for range free");
 346
 347         range = __va(mem);
 348         /* use early_node_map[] and early_res to get range array at first */
 349         memset(range, 0, size);
 350         nr_range = 0;
 351
 352         /* need to go over early_node_map to find out good range for node */
 353         nr_range = add_from_early_node_map(range, count, nr_range, nodeid);
 354 #ifdef CONFIG_X86_32
 355         subtract_range(range, count, max_low_pfn, -1ULL);
 356 #endif
 357         subtract_early_res(range, count);
 358         nr_range = clean_sort_range(range, count);
 359
 360         /* need to clear it ? */
 361         if (nodeid == MAX_NUMNODES) {
 362                 memset(&early_res[0], 0,
 363                          sizeof(struct early_res) * max_early_res);
 364                 early_res = NULL;
 365                 max_early_res = 0;
 366         }
 367
 368         *rangep = range;
 369         return nr_range;
 370 }
 371 #else
 372 void __init early_res_to_bootmem(u64 start, u64 end)
 373 {
 374         int i, count;
 375         u64 final_start, final_end;
 376         int idx = 0;
 377
 378         count  = 0;
 379         for (i = 0; i < max_early_res && early_res[i].end; i++)
 380                 count++;
 381
 382         /* need to skip first one ?*/
 383         if (early_res != early_res_x)
 384                 idx = 1;
 385
 386         printk(KERN_INFO "(%d/%d early reservations) ==> bootmem [%010llx - %010llx]\n",
 387                          count - idx, max_early_res, start, end);
 388         for (i = idx; i < count; i++) {
 389                 struct early_res *r = &early_res[i];
 390                 printk(KERN_INFO "  #%d [%010llx - %010llx] %16s", i,
 391                         r->start, r->end, r->name);
 392                 final_start = max(start, r->start);
 393                 final_end = min(end, r->end);
 394                 if (final_start >= final_end) {
 395                         printk(KERN_CONT "\n");
 396                         continue;
 397                 }
 398                 printk(KERN_CONT " ==> [%010llx - %010llx]\n",
 399                         final_start, final_end);
 400                 reserve_bootmem_generic(final_start, final_end - final_start,
 401                                 BOOTMEM_DEFAULT);
 402         }
 403         /* clear them */
 404         memset(&early_res[0], 0, sizeof(struct early_res) * max_early_res);
 405         early_res = NULL;
 406         max_early_res = 0;
 407         early_res_count = 0;
 408 }
 409 #endif
 410
 411 /* Check for already reserved areas */
 412 static inline int __init bad_addr(u64 *addrp, u64 size, u64 align)
 413 {
 414         int i;
 415         u64 addr = *addrp;
 416         int changed = 0;
 417         struct early_res *r;
 418 again:
 419         i = find_overlapped_early(addr, addr + size);
 420         r = &early_res[i];
 421         if (i < max_early_res && r->end) {
 422                 *addrp = addr = round_up(r->end, align);
 423                 changed = 1;
 424                 goto again;
 425         }
 426         return changed;
 427 }
 428
 429 /* Check for already reserved areas */
 430 static inline int __init bad_addr_size(u64 *addrp, u64 *sizep, u64 align)
 431 {
 432         int i;
 433         u64 addr = *addrp, last;
 434         u64 size = *sizep;
 435         int changed = 0;
 436 again:
 437         last = addr + size;
 438         for (i = 0; i < max_early_res && early_res[i].end; i++) {
 439                 struct early_res *r = &early_res[i];
 440                 if (last > r->start && addr < r->start) {
 441                         size = r->start - addr;
 442                         changed = 1;
 443                         goto again;
 444                 }
 445                 if (last > r->end && addr < r->end) {
 446                         addr = round_up(r->end, align);
 447                         size = last - addr;
 448                         changed = 1;
 449                         goto again;
 450                 }
 451                 if (last <= r->end && addr >= r->start) {
 452                         (*sizep)++;
 453                         return 0;
 454                 }
 455         }
 456         if (changed) {
 457                 *addrp = addr;
 458                 *sizep = size;
 459         }
 460         return changed;
 461 }
 462
 463 /*
 464  * Find a free area with specified alignment in a specific range.
 465  * only with the area.between start to end is active range from early_node_map
 466  * so they are good as RAM
 467  */
 468 u64 __init find_early_area(u64 ei_start, u64 ei_last, u64 start, u64 end,
 469                          u64 size, u64 align)
 470 {
 471         u64 addr, last;
 472
 473         addr = round_up(ei_start, align);
 474         if (addr < start)
 475                 addr = round_up(start, align);
 476         if (addr >= ei_last)
 477                 goto out;
 478         while (bad_addr(&addr, size, align) && addr+size <= ei_last)
 479                 ;
 480         last = addr + size;
 481         if (last > ei_last)
 482                 goto out;
 483         if (last > end)
 484                 goto out;
 485
 486         return addr;
 487
 488 out:
 489         return -1ULL;
 490 }
 491
 492 u64 __init find_early_area_size(u64 ei_start, u64 ei_last, u64 start,
 493                          u64 *sizep, u64 align)
 494 {
 495         u64 addr, last;
 496
 497         addr = round_up(ei_start, align);
 498         if (addr < start)
 499                 addr = round_up(start, align);
 500         if (addr >= ei_last)
 501                 goto out;
 502         *sizep = ei_last - addr;
 503         while (bad_addr_size(&addr, sizep, align) && addr + *sizep <= ei_last)
 504                 ;
 505         last = addr + *sizep;
 506         if (last > ei_last)
 507                 goto out;
 508
 509         return addr;
 510
 511 out:
 512         return -1ULL;
 513 }