lmb: Remove __init from lmb_end_of_DRAM()
[efikamx:linux-kernel.git] / lib / lmb.c
1 /*
2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
3  *
4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
6  *
7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
11  */
12
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/lmb.h>
17
18 #define LMB_ALLOC_ANYWHERE      0
19
20 struct lmb lmb;
21
22 static int lmb_debug;
23
24 static int __init early_lmb(char *p)
25 {
26         if (p && strstr(p, "debug"))
27                 lmb_debug = 1;
28         return 0;
29 }
30 early_param("lmb", early_lmb);
31
32 static void lmb_dump(struct lmb_region *region, char *name)
33 {
34         unsigned long long base, size;
35         int i;
36
37         pr_info(" %s.cnt  = 0x%lx\n", name, region->cnt);
38
39         for (i = 0; i < region->cnt; i++) {
40                 base = region->region[i].base;
41                 size = region->region[i].size;
42
43                 pr_info(" %s[0x%x]\t0x%016llx - 0x%016llx, 0x%llx bytes\n",
44                     name, i, base, base + size - 1, size);
45         }
46 }
47
48 void lmb_dump_all(void)
49 {
50         if (!lmb_debug)
51                 return;
52
53         pr_info("LMB configuration:\n");
54         pr_info(" rmo_size    = 0x%llx\n", (unsigned long long)lmb.rmo_size);
55         pr_info(" memory.size = 0x%llx\n", (unsigned long long)lmb.memory.size);
56
57         lmb_dump(&lmb.memory, "memory");
58         lmb_dump(&lmb.reserved, "reserved");
59 }
60
61 static unsigned long lmb_addrs_overlap(u64 base1, u64 size1, u64 base2,
62                                         u64 size2)
63 {
64         return ((base1 < (base2 + size2)) && (base2 < (base1 + size1)));
65 }
66
67 static long lmb_addrs_adjacent(u64 base1, u64 size1, u64 base2, u64 size2)
68 {
69         if (base2 == base1 + size1)
70                 return 1;
71         else if (base1 == base2 + size2)
72                 return -1;
73
74         return 0;
75 }
76
77 static long lmb_regions_adjacent(struct lmb_region *rgn,
78                 unsigned long r1, unsigned long r2)
79 {
80         u64 base1 = rgn->region[r1].base;
81         u64 size1 = rgn->region[r1].size;
82         u64 base2 = rgn->region[r2].base;
83         u64 size2 = rgn->region[r2].size;
84
85         return lmb_addrs_adjacent(base1, size1, base2, size2);
86 }
87
88 static void lmb_remove_region(struct lmb_region *rgn, unsigned long r)
89 {
90         unsigned long i;
91
92         for (i = r; i < rgn->cnt - 1; i++) {
93                 rgn->region[i].base = rgn->region[i + 1].base;
94                 rgn->region[i].size = rgn->region[i + 1].size;
95         }
96         rgn->cnt--;
97 }
98
99 /* Assumption: base addr of region 1 < base addr of region 2 */
100 static void lmb_coalesce_regions(struct lmb_region *rgn,
101                 unsigned long r1, unsigned long r2)
102 {
103         rgn->region[r1].size += rgn->region[r2].size;
104         lmb_remove_region(rgn, r2);
105 }
106
107 void __init lmb_init(void)
108 {
109         /* Create a dummy zero size LMB which will get coalesced away later.
110          * This simplifies the lmb_add() code below...
111          */
112         lmb.memory.region[0].base = 0;
113         lmb.memory.region[0].size = 0;
114         lmb.memory.cnt = 1;
115
116         /* Ditto. */
117         lmb.reserved.region[0].base = 0;
118         lmb.reserved.region[0].size = 0;
119         lmb.reserved.cnt = 1;
120 }
121
122 void __init lmb_analyze(void)
123 {
124         int i;
125
126         lmb.memory.size = 0;
127
128         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; i++)
129                 lmb.memory.size += lmb.memory.region[i].size;
130 }
131
132 static long lmb_add_region(struct lmb_region *rgn, u64 base, u64 size)
133 {
134         unsigned long coalesced = 0;
135         long adjacent, i;
136
137         if ((rgn->cnt == 1) && (rgn->region[0].size == 0)) {
138                 rgn->region[0].base = base;
139                 rgn->region[0].size = size;
140                 return 0;
141         }
142
143         /* First try and coalesce this LMB with another. */
144         for (i = 0; i < rgn->cnt; i++) {
145                 u64 rgnbase = rgn->region[i].base;
146                 u64 rgnsize = rgn->region[i].size;
147
148                 if ((rgnbase == base) && (rgnsize == size))
149                         /* Already have this region, so we're done */
150                         return 0;
151
152                 adjacent = lmb_addrs_adjacent(base, size, rgnbase, rgnsize);
153                 if (adjacent > 0) {
154                         rgn->region[i].base -= size;
155                         rgn->region[i].size += size;
156                         coalesced++;
157                         break;
158                 } else if (adjacent < 0) {
159                         rgn->region[i].size += size;
160                         coalesced++;
161                         break;
162                 }
163         }
164
165         if ((i < rgn->cnt - 1) && lmb_regions_adjacent(rgn, i, i+1)) {
166                 lmb_coalesce_regions(rgn, i, i+1);
167                 coalesced++;
168         }
169
170         if (coalesced)
171                 return coalesced;
172         if (rgn->cnt >= MAX_LMB_REGIONS)
173                 return -1;
174
175         /* Couldn't coalesce the LMB, so add it to the sorted table. */
176         for (i = rgn->cnt - 1; i >= 0; i--) {
177                 if (base < rgn->region[i].base) {
178                         rgn->region[i+1].base = rgn->region[i].base;
179                         rgn->region[i+1].size = rgn->region[i].size;
180                 } else {
181                         rgn->region[i+1].base = base;
182                         rgn->region[i+1].size = size;
183                         break;
184                 }
185         }
186
187         if (base < rgn->region[0].base) {
188                 rgn->region[0].base = base;
189                 rgn->region[0].size = size;
190         }
191         rgn->cnt++;
192
193         return 0;
194 }
195
196 long lmb_add(u64 base, u64 size)
197 {
198         struct lmb_region *_rgn = &lmb.memory;
199
200         /* On pSeries LPAR systems, the first LMB is our RMO region. */
201         if (base == 0)
202                 lmb.rmo_size = size;
203
204         return lmb_add_region(_rgn, base, size);
205
206 }
207
208 long lmb_remove(u64 base, u64 size)
209 {
210         struct lmb_region *rgn = &(lmb.memory);
211         u64 rgnbegin, rgnend;
212         u64 end = base + size;
213         int i;
214
215         rgnbegin = rgnend = 0; /* supress gcc warnings */
216
217         /* Find the region where (base, size) belongs to */
218         for (i=0; i < rgn->cnt; i++) {
219                 rgnbegin = rgn->region[i].base;
220                 rgnend = rgnbegin + rgn->region[i].size;
221
222                 if ((rgnbegin <= base) && (end <= rgnend))
223                         break;
224         }
225
226         /* Didn't find the region */
227         if (i == rgn->cnt)
228                 return -1;
229
230         /* Check to see if we are removing entire region */
231         if ((rgnbegin == base) && (rgnend == end)) {
232                 lmb_remove_region(rgn, i);
233                 return 0;
234         }
235
236         /* Check to see if region is matching at the front */
237         if (rgnbegin == base) {
238                 rgn->region[i].base = end;
239                 rgn->region[i].size -= size;
240                 return 0;
241         }
242
243         /* Check to see if the region is matching at the end */
244         if (rgnend == end) {
245                 rgn->region[i].size -= size;
246                 return 0;
247         }
248
249         /*
250          * We need to split the entry -  adjust the current one to the
251          * beginging of the hole and add the region after hole.
252          */
253         rgn->region[i].size = base - rgn->region[i].base;
254         return lmb_add_region(rgn, end, rgnend - end);
255 }
256
257 long __init lmb_reserve(u64 base, u64 size)
258 {
259         struct lmb_region *_rgn = &lmb.reserved;
260
261         BUG_ON(0 == size);
262
263         return lmb_add_region(_rgn, base, size);
264 }
265
266 long __init lmb_overlaps_region(struct lmb_region *rgn, u64 base, u64 size)
267 {
268         unsigned long i;
269
270         for (i = 0; i < rgn->cnt; i++) {
271                 u64 rgnbase = rgn->region[i].base;
272                 u64 rgnsize = rgn->region[i].size;
273                 if (lmb_addrs_overlap(base, size, rgnbase, rgnsize))
274                         break;
275         }
276
277         return (i < rgn->cnt) ? i : -1;
278 }
279
280 static u64 lmb_align_down(u64 addr, u64 size)
281 {
282         return addr & ~(size - 1);
283 }
284
285 static u64 lmb_align_up(u64 addr, u64 size)
286 {
287         return (addr + (size - 1)) & ~(size - 1);
288 }
289
290 static u64 __init lmb_alloc_nid_unreserved(u64 start, u64 end,
291                                            u64 size, u64 align)
292 {
293         u64 base, res_base;
294         long j;
295
296         base = lmb_align_down((end - size), align);
297         while (start <= base) {
298                 j = lmb_overlaps_region(&lmb.reserved, base, size);
299                 if (j < 0) {
300                         /* this area isn't reserved, take it */
301                         if (lmb_add_region(&lmb.reserved, base, size) < 0)
302                                 base = ~(u64)0;
303                         return base;
304                 }
305                 res_base = lmb.reserved.region[j].base;
306                 if (res_base < size)
307                         break;
308                 base = lmb_align_down(res_base - size, align);
309         }
310
311         return ~(u64)0;
312 }
313
314 static u64 __init lmb_alloc_nid_region(struct lmb_property *mp,
315                                        u64 (*nid_range)(u64, u64, int *),
316                                        u64 size, u64 align, int nid)
317 {
318         u64 start, end;
319
320         start = mp->base;
321         end = start + mp->size;
322
323         start = lmb_align_up(start, align);
324         while (start < end) {
325                 u64 this_end;
326                 int this_nid;
327
328                 this_end = nid_range(start, end, &this_nid);
329                 if (this_nid == nid) {
330                         u64 ret = lmb_alloc_nid_unreserved(start, this_end,
331                                                            size, align);
332                         if (ret != ~(u64)0)
333                                 return ret;
334                 }
335                 start = this_end;
336         }
337
338         return ~(u64)0;
339 }
340
341 u64 __init lmb_alloc_nid(u64 size, u64 align, int nid,
342                          u64 (*nid_range)(u64 start, u64 end, int *nid))
343 {
344         struct lmb_region *mem = &lmb.memory;
345         int i;
346
347         BUG_ON(0 == size);
348
349         size = lmb_align_up(size, align);
350
351         for (i = 0; i < mem->cnt; i++) {
352                 u64 ret = lmb_alloc_nid_region(&mem->region[i],
353                                                nid_range,
354                                                size, align, nid);
355                 if (ret != ~(u64)0)
356                         return ret;
357         }
358
359         return lmb_alloc(size, align);
360 }
361
362 u64 __init lmb_alloc(u64 size, u64 align)
363 {
364         return lmb_alloc_base(size, align, LMB_ALLOC_ANYWHERE);
365 }
366
367 u64 __init lmb_alloc_base(u64 size, u64 align, u64 max_addr)
368 {
369         u64 alloc;
370
371         alloc = __lmb_alloc_base(size, align, max_addr);
372
373         if (alloc == 0)
374                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%llx bytes below 0x%llx.\n",
375                       (unsigned long long) size, (unsigned long long) max_addr);
376
377         return alloc;
378 }
379
380 u64 __init __lmb_alloc_base(u64 size, u64 align, u64 max_addr)
381 {
382         long i, j;
383         u64 base = 0;
384         u64 res_base;
385
386         BUG_ON(0 == size);
387
388         size = lmb_align_up(size, align);
389
390         /* On some platforms, make sure we allocate lowmem */
391         /* Note that LMB_REAL_LIMIT may be LMB_ALLOC_ANYWHERE */
392         if (max_addr == LMB_ALLOC_ANYWHERE)
393                 max_addr = LMB_REAL_LIMIT;
394
395         for (i = lmb.memory.cnt - 1; i >= 0; i--) {
396                 u64 lmbbase = lmb.memory.region[i].base;
397                 u64 lmbsize = lmb.memory.region[i].size;
398
399                 if (lmbsize < size)
400                         continue;
401                 if (max_addr == LMB_ALLOC_ANYWHERE)
402                         base = lmb_align_down(lmbbase + lmbsize - size, align);
403                 else if (lmbbase < max_addr) {
404                         base = min(lmbbase + lmbsize, max_addr);
405                         base = lmb_align_down(base - size, align);
406                 } else
407                         continue;
408
409                 while (base && lmbbase <= base) {
410                         j = lmb_overlaps_region(&lmb.reserved, base, size);
411                         if (j < 0) {
412                                 /* this area isn't reserved, take it */
413                                 if (lmb_add_region(&lmb.reserved, base, size) < 0)
414                                         return 0;
415                                 return base;
416                         }
417                         res_base = lmb.reserved.region[j].base;
418                         if (res_base < size)
419                                 break;
420                         base = lmb_align_down(res_base - size, align);
421                 }
422         }
423         return 0;
424 }
425
426 /* You must call lmb_analyze() before this. */
427 u64 __init lmb_phys_mem_size(void)
428 {
429         return lmb.memory.size;
430 }
431
432 u64 lmb_end_of_DRAM(void)
433 {
434         int idx = lmb.memory.cnt - 1;
435
436         return (lmb.memory.region[idx].base + lmb.memory.region[idx].size);
437 }
438
439 /* You must call lmb_analyze() after this. */
440 void __init lmb_enforce_memory_limit(u64 memory_limit)
441 {
442         unsigned long i;
443         u64 limit;
444         struct lmb_property *p;
445
446         if (!memory_limit)
447                 return;
448
449         /* Truncate the lmb regions to satisfy the memory limit. */
450         limit = memory_limit;
451         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; i++) {
452                 if (limit > lmb.memory.region[i].size) {
453                         limit -= lmb.memory.region[i].size;
454                         continue;
455                 }
456
457                 lmb.memory.region[i].size = limit;
458                 lmb.memory.cnt = i + 1;
459                 break;
460         }
461
462         if (lmb.memory.region[0].size < lmb.rmo_size)
463                 lmb.rmo_size = lmb.memory.region[0].size;
464
465         memory_limit = lmb_end_of_DRAM();
466
467         /* And truncate any reserves above the limit also. */
468         for (i = 0; i < lmb.reserved.cnt; i++) {
469                 p = &lmb.reserved.region[i];
470
471                 if (p->base > memory_limit)
472                         p->size = 0;
473                 else if ((p->base + p->size) > memory_limit)
474                         p->size = memory_limit - p->base;
475
476                 if (p->size == 0) {
477                         lmb_remove_region(&lmb.reserved, i);
478                         i--;
479                 }
480         }
481 }
482
483 int __init lmb_is_reserved(u64 addr)
484 {
485         int i;
486
487         for (i = 0; i < lmb.reserved.cnt; i++) {
488                 u64 upper = lmb.reserved.region[i].base +
489                         lmb.reserved.region[i].size - 1;
490                 if ((addr >= lmb.reserved.region[i].base) && (addr <= upper))
491                         return 1;
492         }
493         return 0;
494 }
495
496 /*
497  * Given a <base, len>, find which memory regions belong to this range.
498  * Adjust the request and return a contiguous chunk.
499  */
500 int lmb_find(struct lmb_property *res)
501 {
502         int i;
503         u64 rstart, rend;
504
505         rstart = res->base;
506         rend = rstart + res->size - 1;
507
508         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; i++) {
509                 u64 start = lmb.memory.region[i].base;
510                 u64 end = start + lmb.memory.region[i].size - 1;
511
512                 if (start > rend)
513                         return -1;
514
515                 if ((end >= rstart) && (start < rend)) {
516                         /* adjust the request */
517                         if (rstart < start)
518                                 rstart = start;
519                         if (rend > end)
520                                 rend = end;
521                         res->base = rstart;
522                         res->size = rend - rstart + 1;
523                         return 0;
524                 }
525         }
526         return -1;
527 }