Quelle  memory.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Memory subsystem support
 *
 * Written by Matt Tolentino <matthew.e.tolentino@intel.com>
 *            Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
 *
 * This file provides the necessary infrastructure to represent
 * a SPARSEMEM-memory-model system's physical memory in /sysfs.
 * All arch-independent code that assumes MEMORY_HOTPLUG requires
 * SPARSEMEM should be contained here, or in mm/memory_hotplug.c.
 */

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/topology.h>
#include <linux/capability.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/memory.h>
#include <linux/memory_hotplug.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/xarray.h>
#include <linux/export.h>

#include <linux/atomic.h>
#include <linux/uaccess.h>

#define MEMORY_CLASS_NAME "memory"

static const char *const online_type_to_str[] = {
 [MMOP_OFFLINE] = "offline",
 [MMOP_ONLINE] = "online",
 [MMOP_ONLINE_KERNEL] = "online_kernel",
 [MMOP_ONLINE_MOVABLE] = "online_movable",
};

int mhp_online_type_from_str(const char *str)
{
 int i;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(online_type_to_str); i++) {
  if (sysfs_streq(str, online_type_to_str[i]))
   return i;
 }
 return -EINVAL;
}

#define to_memory_block(dev) container_of(dev, struct memory_block, dev)

int sections_per_block;
EXPORT_SYMBOL(sections_per_block);

static int memory_subsys_online(struct device *dev);
static int memory_subsys_offline(struct device *dev);

static const struct bus_type memory_subsys = {
 .name = MEMORY_CLASS_NAME,
 .dev_name = MEMORY_CLASS_NAME,
 .online = memory_subsys_online,
 .offline = memory_subsys_offline,
};

/*
 * Memory blocks are cached in a local radix tree to avoid
 * a costly linear search for the corresponding device on
 * the subsystem bus.
 */
static DEFINE_XARRAY(memory_blocks);

/*
 * Memory groups, indexed by memory group id (mgid).
 */
static DEFINE_XARRAY_FLAGS(memory_groups, XA_FLAGS_ALLOC);
#define MEMORY_GROUP_MARK_DYNAMIC XA_MARK_1

static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(memory_chain);

int register_memory_notifier(struct notifier_block *nb)
{
 return blocking_notifier_chain_register(&memory_chain, nb);
}
EXPORT_SYMBOL(register_memory_notifier);

void unregister_memory_notifier(struct notifier_block *nb)
{
 blocking_notifier_chain_unregister(&memory_chain, nb);
}
EXPORT_SYMBOL(unregister_memory_notifier);

static void memory_block_release(struct device *dev)
{
 struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
 /* Verify that the altmap is freed */
 WARN_ON(mem->altmap);
 kfree(mem);
}


/* Max block size to be set by memory_block_advise_max_size */
static unsigned long memory_block_advised_size;
static bool memory_block_advised_size_queried;

/**
 * memory_block_advise_max_size() - advise memory hotplug on the max suggested
 *        block size, usually for alignment.
 * @size: suggestion for maximum block size. must be aligned on power of 2.
 *
 * Early boot software (pre-allocator init) may advise archs on the max block
 * size. This value can only decrease after initialization, as the intent is
 * to identify the largest supported alignment for all sources.
 *
 * Use of this value is arch-defined, as is min/max block size.
 *
 * Return: 0 on success
 *    -EINVAL if size is 0 or not pow2 aligned
 *    -EBUSY if value has already been probed
 */
int __init memory_block_advise_max_size(unsigned long size)
{
 if (!size || !is_power_of_2(size))
  return -EINVAL;

 if (memory_block_advised_size_queried)
  return -EBUSY;

 if (memory_block_advised_size)
  memory_block_advised_size = min(memory_block_advised_size, size);
 else
  memory_block_advised_size = size;

 return 0;
}

/**
 * memory_block_advised_max_size() - query advised max hotplug block size.
 *
 * After the first call, the value can never change. Callers looking for the
 * actual block size should use memory_block_size_bytes. This interface is
 * intended for use by arch-init when initializing the hotplug block size.
 *
 * Return: advised size in bytes, or 0 if never set.
 */
unsigned long memory_block_advised_max_size(void)
{
 memory_block_advised_size_queried = true;
 return memory_block_advised_size;
}

unsigned long __weak memory_block_size_bytes(void)
{
 return MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_block_size_bytes);

/* Show the memory block ID, relative to the memory block size */
static ssize_t phys_index_show(struct device *dev,
          struct device_attribute *attr, char *buf)
{
 struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);

 return sysfs_emit(buf, "%08lx\n", memory_block_id(mem->start_section_nr));
}

/*
 * Legacy interface that we cannot remove. Always indicate "removable"
 * with CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE - bad heuristic.
 */
static ssize_t removable_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
         char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%d\n", (int)IS_ENABLED(CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE));
}

/*
 * online, offline, going offline, etc.
 */
static ssize_t state_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
     char *buf)
{
 struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
 const char *output;

 /*
  * We can probably put these states in a nice little array
  * so that they're not open-coded
 */
 switch (mem->state) {
 case MEM_ONLINE:
  output = "online";
  break;
 case MEM_OFFLINE:
  output = "offline";
  break;
 case MEM_GOING_OFFLINE:
  output = "going-offline";
  break;
 default:
  WARN_ON(1);
  return sysfs_emit(buf, "ERROR-UNKNOWN-%ld\n", mem->state);
 }

 return sysfs_emit(buf, "%s\n", output);
}

int memory_notify(unsigned long val, void *v)
{
 return blocking_notifier_call_chain(&memory_chain, val, v);
}

#if defined(CONFIG_MEMORY_FAILURE) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
static unsigned long memblk_nr_poison(struct memory_block *mem);
#else
static inline unsigned long memblk_nr_poison(struct memory_block *mem)
{
 return 0;
}
#endif

/*
 * Must acquire mem_hotplug_lock in write mode.
 */
static int memory_block_online(struct memory_block *mem)
{
 unsigned long start_pfn = section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr);
 unsigned long nr_pages = PAGES_PER_SECTION * sections_per_block;
 unsigned long nr_vmemmap_pages = 0;
 struct memory_notify arg;
 struct zone *zone;
 int ret;

 if (memblk_nr_poison(mem))
  return -EHWPOISON;

 zone = zone_for_pfn_range(mem->online_type, mem->nid, mem->group,
      start_pfn, nr_pages);

 /*
  * Although vmemmap pages have a different lifecycle than the pages
  * they describe (they remain until the memory is unplugged), doing
  * their initialization and accounting at memory onlining/offlining
  * stage helps to keep accounting easier to follow - e.g vmemmaps
  * belong to the same zone as the memory they backed.
 */
 if (mem->altmap)
  nr_vmemmap_pages = mem->altmap->free;

 arg.altmap_start_pfn = start_pfn;
 arg.altmap_nr_pages = nr_vmemmap_pages;
 arg.start_pfn = start_pfn + nr_vmemmap_pages;
 arg.nr_pages = nr_pages - nr_vmemmap_pages;
 mem_hotplug_begin();
 ret = memory_notify(MEM_PREPARE_ONLINE, &arg);
 ret = notifier_to_errno(ret);
 if (ret)
  goto out_notifier;

 if (nr_vmemmap_pages) {
  ret = mhp_init_memmap_on_memory(start_pfn, nr_vmemmap_pages,
      zone, mem->altmap->inaccessible);
  if (ret)
   goto out;
 }

 ret = online_pages(start_pfn + nr_vmemmap_pages,
      nr_pages - nr_vmemmap_pages, zone, mem->group);
 if (ret) {
  if (nr_vmemmap_pages)
   mhp_deinit_memmap_on_memory(start_pfn, nr_vmemmap_pages);
  goto out;
 }

 /*
  * Account once onlining succeeded. If the zone was unpopulated, it is
  * now already properly populated.
 */
 if (nr_vmemmap_pages)
  adjust_present_page_count(pfn_to_page(start_pfn), mem->group,
       nr_vmemmap_pages);

 mem->zone = zone;
 mem_hotplug_done();
 return ret;
out:
 memory_notify(MEM_FINISH_OFFLINE, &arg);
out_notifier:
 mem_hotplug_done();
 return ret;
}

/*
 * Must acquire mem_hotplug_lock in write mode.
 */
static int memory_block_offline(struct memory_block *mem)
{
 unsigned long start_pfn = section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr);
 unsigned long nr_pages = PAGES_PER_SECTION * sections_per_block;
 unsigned long nr_vmemmap_pages = 0;
 struct memory_notify arg;
 int ret;

 if (!mem->zone)
  return -EINVAL;

 /*
  * Unaccount before offlining, such that unpopulated zone and kthreads
  * can properly be torn down in offline_pages().
 */
 if (mem->altmap)
  nr_vmemmap_pages = mem->altmap->free;

 mem_hotplug_begin();
 if (nr_vmemmap_pages)
  adjust_present_page_count(pfn_to_page(start_pfn), mem->group,
       -nr_vmemmap_pages);

 ret = offline_pages(start_pfn + nr_vmemmap_pages,
       nr_pages - nr_vmemmap_pages, mem->zone, mem->group);
 if (ret) {
  /* offline_pages() failed. Account back. */
  if (nr_vmemmap_pages)
   adjust_present_page_count(pfn_to_page(start_pfn),
        mem->group, nr_vmemmap_pages);
  goto out;
 }

 if (nr_vmemmap_pages)
  mhp_deinit_memmap_on_memory(start_pfn, nr_vmemmap_pages);

 mem->zone = NULL;
 arg.altmap_start_pfn = start_pfn;
 arg.altmap_nr_pages = nr_vmemmap_pages;
 arg.start_pfn = start_pfn + nr_vmemmap_pages;
 arg.nr_pages = nr_pages - nr_vmemmap_pages;
 memory_notify(MEM_FINISH_OFFLINE, &arg);
out:
 mem_hotplug_done();
 return ret;
}

/*
 * MEMORY_HOTPLUG depends on SPARSEMEM in mm/Kconfig, so it is
 * OK to have direct references to sparsemem variables in here.
 */
static int
memory_block_action(struct memory_block *mem, unsigned long action)
{
 int ret;

 switch (action) {
 case MEM_ONLINE:
  ret = memory_block_online(mem);
  break;
 case MEM_OFFLINE:
  ret = memory_block_offline(mem);
  break;
 default:
  WARN(1, KERN_WARNING "%s(%ld, %ld) unknown action: "
       "%ld\n", __func__, mem->start_section_nr, action, action);
  ret = -EINVAL;
 }

 return ret;
}

static int memory_block_change_state(struct memory_block *mem,
  unsigned long to_state, unsigned long from_state_req)
{
 int ret = 0;

 if (mem->state != from_state_req)
  return -EINVAL;

 if (to_state == MEM_OFFLINE)
  mem->state = MEM_GOING_OFFLINE;

 ret = memory_block_action(mem, to_state);
 mem->state = ret ? from_state_req : to_state;

 return ret;
}

/* The device lock serializes operations on memory_subsys_[online|offline] */
static int memory_subsys_online(struct device *dev)
{
 struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
 int ret;

 if (mem->state == MEM_ONLINE)
  return 0;

 /*
  * When called via device_online() without configuring the online_type,
  * we want to default to MMOP_ONLINE.
 */
 if (mem->online_type == MMOP_OFFLINE)
  mem->online_type = MMOP_ONLINE;

 ret = memory_block_change_state(mem, MEM_ONLINE, MEM_OFFLINE);
 mem->online_type = MMOP_OFFLINE;

 return ret;
}

static int memory_subsys_offline(struct device *dev)
{
 struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);

 if (mem->state == MEM_OFFLINE)
  return 0;

 return memory_block_change_state(mem, MEM_OFFLINE, MEM_ONLINE);
}

static ssize_t state_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
      const char *buf, size_t count)
{
 const int online_type = mhp_online_type_from_str(buf);
 struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
 int ret;

 if (online_type < 0)
  return -EINVAL;

 ret = lock_device_hotplug_sysfs();
 if (ret)
  return ret;

 switch (online_type) {
 case MMOP_ONLINE_KERNEL:
 case MMOP_ONLINE_MOVABLE:
 case MMOP_ONLINE:
  /* mem->online_type is protected by device_hotplug_lock */
  mem->online_type = online_type;
  ret = device_online(&mem->dev);
  break;
 case MMOP_OFFLINE:
  ret = device_offline(&mem->dev);
  break;
 default:
  ret = -EINVAL; /* should never happen */
 }

 unlock_device_hotplug();

 if (ret < 0)
  return ret;
 if (ret)
  return -EINVAL;

 return count;
}

/*
 * Legacy interface that we cannot remove: s390x exposes the storage increment
 * covered by a memory block, allowing for identifying which memory blocks
 * comprise a storage increment. Since a memory block spans complete
 * storage increments nowadays, this interface is basically unused. Other
 * archs never exposed != 0.
 */
static ssize_t phys_device_show(struct device *dev,
    struct device_attribute *attr, char *buf)
{
 struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
 unsigned long start_pfn = section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr);

 return sysfs_emit(buf, "%d\n",
     arch_get_memory_phys_device(start_pfn));
}

#ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
static int print_allowed_zone(char *buf, int len, int nid,
         struct memory_group *group,
         unsigned long start_pfn, unsigned long nr_pages,
         int online_type, struct zone *default_zone)
{
 struct zone *zone;

 zone = zone_for_pfn_range(online_type, nid, group, start_pfn, nr_pages);
 if (zone == default_zone)
  return 0;

 return sysfs_emit_at(buf, len, " %s", zone->name);
}

static ssize_t valid_zones_show(struct device *dev,
    struct device_attribute *attr, char *buf)
{
 struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
 unsigned long start_pfn = section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr);
 unsigned long nr_pages = PAGES_PER_SECTION * sections_per_block;
 struct memory_group *group = mem->group;
 struct zone *default_zone;
 int nid = mem->nid;
 int len;

 /*
  * Check the existing zone. Make sure that we do that only on the
  * online nodes otherwise the page_zone is not reliable
 */
 if (mem->state == MEM_ONLINE) {
  /*
   * If !mem->zone, the memory block spans multiple zones and
   * cannot get offlined.
 */
  return sysfs_emit(buf, "%s\n",
      mem->zone ? mem->zone->name : "none");
 }

 default_zone = zone_for_pfn_range(MMOP_ONLINE, nid, group,
       start_pfn, nr_pages);

 len = sysfs_emit(buf, "%s", default_zone->name);
 len += print_allowed_zone(buf, len, nid, group, start_pfn, nr_pages,
      MMOP_ONLINE_KERNEL, default_zone);
 len += print_allowed_zone(buf, len, nid, group, start_pfn, nr_pages,
      MMOP_ONLINE_MOVABLE, default_zone);
 len += sysfs_emit_at(buf, len, "\n");
 return len;
}
static DEVICE_ATTR_RO(valid_zones);
#endif

static DEVICE_ATTR_RO(phys_index);
static DEVICE_ATTR_RW(state);
static DEVICE_ATTR_RO(phys_device);
static DEVICE_ATTR_RO(removable);

/*
 * Show the memory block size (shared by all memory blocks).
 */
static ssize_t block_size_bytes_show(struct device *dev,
         struct device_attribute *attr, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%lx\n", memory_block_size_bytes());
}

static DEVICE_ATTR_RO(block_size_bytes);

/*
 * Memory auto online policy.
 */

static ssize_t auto_online_blocks_show(struct device *dev,
           struct device_attribute *attr, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%s\n",
     online_type_to_str[mhp_get_default_online_type()]);
}

static ssize_t auto_online_blocks_store(struct device *dev,
     struct device_attribute *attr,
     const char *buf, size_t count)
{
 const int online_type = mhp_online_type_from_str(buf);

 if (online_type < 0)
  return -EINVAL;

 mhp_set_default_online_type(online_type);
 return count;
}

static DEVICE_ATTR_RW(auto_online_blocks);

#ifdef CONFIG_CRASH_HOTPLUG
#include <linux/kexec.h>
static ssize_t crash_hotplug_show(struct device *dev,
           struct device_attribute *attr, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%d\n", crash_check_hotplug_support());
}
static DEVICE_ATTR_RO(crash_hotplug);
#endif

/*
 * Some architectures will have custom drivers to do this, and
 * will not need to do it from userspace.  The fake hot-add code
 * as well as ppc64 will do all of their discovery in userspace
 * and will require this interface.
 */
#ifdef CONFIG_ARCH_MEMORY_PROBE
static ssize_t probe_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
      const char *buf, size_t count)
{
 u64 phys_addr;
 int nid, ret;
 unsigned long pages_per_block = PAGES_PER_SECTION * sections_per_block;

 ret = kstrtoull(buf, 0, &phys_addr);
 if (ret)
  return ret;

 if (phys_addr & ((pages_per_block << PAGE_SHIFT) - 1))
  return -EINVAL;

 ret = lock_device_hotplug_sysfs();
 if (ret)
  return ret;

 nid = memory_add_physaddr_to_nid(phys_addr);
 ret = __add_memory(nid, phys_addr,
      MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE * sections_per_block,
      MHP_NONE);

 if (ret)
  goto out;

 ret = count;
out:
 unlock_device_hotplug();
 return ret;
}

static DEVICE_ATTR_WO(probe);
#endif

#ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
/*
 * Support for offlining pages of memory
 */

/* Soft offline a page */
static ssize_t soft_offline_page_store(struct device *dev,
           struct device_attribute *attr,
           const char *buf, size_t count)
{
 int ret;
 u64 pfn;
 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
  return -EPERM;
 if (kstrtoull(buf, 0, &pfn) < 0)
  return -EINVAL;
 pfn >>= PAGE_SHIFT;
 ret = soft_offline_page(pfn, 0);
 return ret == 0 ? count : ret;
}

/* Forcibly offline a page, including killing processes. */
static ssize_t hard_offline_page_store(struct device *dev,
           struct device_attribute *attr,
           const char *buf, size_t count)
{
 int ret;
 u64 pfn;
 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
  return -EPERM;
 if (kstrtoull(buf, 0, &pfn) < 0)
  return -EINVAL;
 pfn >>= PAGE_SHIFT;
 ret = memory_failure(pfn, MF_SW_SIMULATED);
 if (ret == -EOPNOTSUPP)
  ret = 0;
 return ret ? ret : count;
}

static DEVICE_ATTR_WO(soft_offline_page);
static DEVICE_ATTR_WO(hard_offline_page);
#endif

/* See phys_device_show(). */
int __weak arch_get_memory_phys_device(unsigned long start_pfn)
{
 return 0;
}

/*
 * A reference for the returned memory block device is acquired.
 *
 * Called under device_hotplug_lock.
 */
struct memory_block *find_memory_block_by_id(unsigned long block_id)
{
 struct memory_block *mem;

 mem = xa_load(&memory_blocks, block_id);
 if (mem)
  get_device(&mem->dev);
 return mem;
}

/*
 * Called under device_hotplug_lock.
 */
struct memory_block *find_memory_block(unsigned long section_nr)
{
 unsigned long block_id = memory_block_id(section_nr);

 return find_memory_block_by_id(block_id);
}

static struct attribute *memory_memblk_attrs[] = {
 &dev_attr_phys_index.attr,
 &dev_attr_state.attr,
 &dev_attr_phys_device.attr,
 &dev_attr_removable.attr,
#ifdef CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE
 &dev_attr_valid_zones.attr,
#endif
 NULL
};

static const struct attribute_group memory_memblk_attr_group = {
 .attrs = memory_memblk_attrs,
};

static const struct attribute_group *memory_memblk_attr_groups[] = {
 &memory_memblk_attr_group,
 NULL,
};

static int __add_memory_block(struct memory_block *memory)
{
 int ret;

 memory->dev.bus = &memory_subsys;
 memory->dev.id = memory->start_section_nr / sections_per_block;
 memory->dev.release = memory_block_release;
 memory->dev.groups = memory_memblk_attr_groups;
 memory->dev.offline = memory->state == MEM_OFFLINE;

 ret = device_register(&memory->dev);
 if (ret) {
  put_device(&memory->dev);
  return ret;
 }
 ret = xa_err(xa_store(&memory_blocks, memory->dev.id, memory,
         GFP_KERNEL));
 if (ret)
  device_unregister(&memory->dev);

 return ret;
}

static struct zone *early_node_zone_for_memory_block(struct memory_block *mem,
           int nid)
{
 const unsigned long start_pfn = section_nr_to_pfn(mem->start_section_nr);
 const unsigned long nr_pages = PAGES_PER_SECTION * sections_per_block;
 struct zone *zone, *matching_zone = NULL;
 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
 int i;

 /*
  * This logic only works for early memory, when the applicable zones
  * already span the memory block. We don't expect overlapping zones on
  * a single node for early memory. So if we're told that some PFNs
  * of a node fall into this memory block, we can assume that all node
  * zones that intersect with the memory block are actually applicable.
  * No need to look at the memmap.
 */
 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
  zone = pgdat->node_zones + i;
  if (!populated_zone(zone))
   continue;
  if (!zone_intersects(zone, start_pfn, nr_pages))
   continue;
  if (!matching_zone) {
   matching_zone = zone;
   continue;
  }
  /* Spans multiple zones ... */
  matching_zone = NULL;
  break;
 }
 return matching_zone;
}

#ifdef CONFIG_NUMA
/**
 * memory_block_add_nid() - Indicate that system RAM falling into this memory
 *       block device (partially) belongs to the given node.
 * @mem: The memory block device.
 * @nid: The node id.
 * @context: The memory initialization context.
 *
 * Indicate that system RAM falling into this memory block (partially) belongs
 * to the given node. If the context indicates ("early") that we are adding the
 * node during node device subsystem initialization, this will also properly
 * set/adjust mem->zone based on the zone ranges of the given node.
 */
void memory_block_add_nid(struct memory_block *mem, int nid,
     enum meminit_context context)
{
 if (context == MEMINIT_EARLY && mem->nid != nid) {
  /*
   * For early memory we have to determine the zone when setting
   * the node id and handle multiple nodes spanning a single
   * memory block by indicate via zone == NULL that we're not
   * dealing with a single zone. So if we're setting the node id
   * the first time, determine if there is a single zone. If we're
   * setting the node id a second time to a different node,
   * invalidate the single detected zone.
 */
  if (mem->nid == NUMA_NO_NODE)
   mem->zone = early_node_zone_for_memory_block(mem, nid);
  else
   mem->zone = NULL;
 }

 /*
  * If this memory block spans multiple nodes, we only indicate
  * the last processed node. If we span multiple nodes (not applicable
  * to hotplugged memory), zone == NULL will prohibit memory offlining
  * and consequently unplug.
 */
 mem->nid = nid;
}
#endif

static int add_memory_block(unsigned long block_id, unsigned long state,
       struct vmem_altmap *altmap,
       struct memory_group *group)
{
 struct memory_block *mem;
 int ret = 0;

 mem = find_memory_block_by_id(block_id);
 if (mem) {
  put_device(&mem->dev);
  return -EEXIST;
 }
 mem = kzalloc(sizeof(*mem), GFP_KERNEL);
 if (!mem)
  return -ENOMEM;

 mem->start_section_nr = block_id * sections_per_block;
 mem->state = state;
 mem->nid = NUMA_NO_NODE;
 mem->altmap = altmap;
 INIT_LIST_HEAD(&mem->group_next);

#ifndef CONFIG_NUMA
 if (state == MEM_ONLINE)
  /*
   * MEM_ONLINE at this point implies early memory. With NUMA,
   * we'll determine the zone when setting the node id via
   * memory_block_add_nid(). Memory hotplug updated the zone
   * manually when memory onlining/offlining succeeds.
 */
  mem->zone = early_node_zone_for_memory_block(mem, NUMA_NO_NODE);
#endif /* CONFIG_NUMA */

 ret = __add_memory_block(mem);
 if (ret)
  return ret;

 if (group) {
  mem->group = group;
  list_add(&mem->group_next, &group->memory_blocks);
 }

 return 0;
}

static int add_hotplug_memory_block(unsigned long block_id,
        struct vmem_altmap *altmap,
        struct memory_group *group)
{
 return add_memory_block(block_id, MEM_OFFLINE, altmap, group);
}

static void remove_memory_block(struct memory_block *memory)
{
 if (WARN_ON_ONCE(memory->dev.bus != &memory_subsys))
  return;

 WARN_ON(xa_erase(&memory_blocks, memory->dev.id) == NULL);

 if (memory->group) {
  list_del(&memory->group_next);
  memory->group = NULL;
 }

 /* drop the ref. we got via find_memory_block() */
 put_device(&memory->dev);
 device_unregister(&memory->dev);
}

/*
 * Create memory block devices for the given memory area. Start and size
 * have to be aligned to memory block granularity. Memory block devices
 * will be initialized as offline.
 *
 * Called under device_hotplug_lock.
 */
int create_memory_block_devices(unsigned long start, unsigned long size,
    struct vmem_altmap *altmap,
    struct memory_group *group)
{
 const unsigned long start_block_id = pfn_to_block_id(PFN_DOWN(start));
 unsigned long end_block_id = pfn_to_block_id(PFN_DOWN(start + size));
 struct memory_block *mem;
 unsigned long block_id;
 int ret = 0;

 if (WARN_ON_ONCE(!IS_ALIGNED(start, memory_block_size_bytes()) ||
    !IS_ALIGNED(size, memory_block_size_bytes())))
  return -EINVAL;

 for (block_id = start_block_id; block_id != end_block_id; block_id++) {
  ret = add_hotplug_memory_block(block_id, altmap, group);
  if (ret)
   break;
 }
 if (ret) {
  end_block_id = block_id;
  for (block_id = start_block_id; block_id != end_block_id;
       block_id++) {
   mem = find_memory_block_by_id(block_id);
   if (WARN_ON_ONCE(!mem))
    continue;
   remove_memory_block(mem);
  }
 }
 return ret;
}

/*
 * Remove memory block devices for the given memory area. Start and size
 * have to be aligned to memory block granularity. Memory block devices
 * have to be offline.
 *
 * Called under device_hotplug_lock.
 */
void remove_memory_block_devices(unsigned long start, unsigned long size)
{
 const unsigned long start_block_id = pfn_to_block_id(PFN_DOWN(start));
 const unsigned long end_block_id = pfn_to_block_id(PFN_DOWN(start + size));
 struct memory_block *mem;
 unsigned long block_id;

 if (WARN_ON_ONCE(!IS_ALIGNED(start, memory_block_size_bytes()) ||
    !IS_ALIGNED(size, memory_block_size_bytes())))
  return;

 for (block_id = start_block_id; block_id != end_block_id; block_id++) {
  mem = find_memory_block_by_id(block_id);
  if (WARN_ON_ONCE(!mem))
   continue;
  num_poisoned_pages_sub(-1UL, memblk_nr_poison(mem));
  unregister_memory_block_under_nodes(mem);
  remove_memory_block(mem);
 }
}

static struct attribute *memory_root_attrs[] = {
#ifdef CONFIG_ARCH_MEMORY_PROBE
 &dev_attr_probe.attr,
#endif

#ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 &dev_attr_soft_offline_page.attr,
 &dev_attr_hard_offline_page.attr,
#endif

 &dev_attr_block_size_bytes.attr,
 &dev_attr_auto_online_blocks.attr,
#ifdef CONFIG_CRASH_HOTPLUG
 &dev_attr_crash_hotplug.attr,
#endif
 NULL
};

static const struct attribute_group memory_root_attr_group = {
 .attrs = memory_root_attrs,
};

static const struct attribute_group *memory_root_attr_groups[] = {
 &memory_root_attr_group,
 NULL,
};

/*
 * Initialize the sysfs support for memory devices. At the time this function
 * is called, we cannot have concurrent creation/deletion of memory block
 * devices, the device_hotplug_lock is not needed.
 */
void __init memory_dev_init(void)
{
 int ret;
 unsigned long block_sz, block_id, nr;

 /* Validate the configured memory block size */
 block_sz = memory_block_size_bytes();
 if (!is_power_of_2(block_sz) || block_sz < MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE)
  panic("Memory block size not suitable: 0x%lx\n", block_sz);
 sections_per_block = block_sz / MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;

 ret = subsys_system_register(&memory_subsys, memory_root_attr_groups);
 if (ret)
  panic("%s() failed to register subsystem: %d\n", __func__, ret);

 /*
  * Create entries for memory sections that were found during boot
  * and have been initialized. Use @block_id to track the last
  * handled block and initialize it to an invalid value (ULONG_MAX)
  * to bypass the block ID matching check for the first present
  * block so that it can be covered.
 */
 block_id = ULONG_MAX;
 for_each_present_section_nr(0, nr) {
  if (block_id != ULONG_MAX && memory_block_id(nr) == block_id)
   continue;

  block_id = memory_block_id(nr);
  ret = add_memory_block(block_id, MEM_ONLINE, NULL, NULL);
  if (ret) {
   panic("%s() failed to add memory block: %d\n",
         __func__, ret);
  }
 }
}

/**
 * walk_memory_blocks - walk through all present memory blocks overlapped
 *   by the range [start, start + size)
 *
 * @start: start address of the memory range
 * @size: size of the memory range
 * @arg: argument passed to func
 * @func: callback for each memory section walked
 *
 * This function walks through all present memory blocks overlapped by the
 * range [start, start + size), calling func on each memory block.
 *
 * In case func() returns an error, walking is aborted and the error is
 * returned.
 *
 * Called under device_hotplug_lock.
 */
int walk_memory_blocks(unsigned long start, unsigned long size,
         void *arg, walk_memory_blocks_func_t func)
{
 const unsigned long start_block_id = phys_to_block_id(start);
 const unsigned long end_block_id = phys_to_block_id(start + size - 1);
 struct memory_block *mem;
 unsigned long block_id;
 int ret = 0;

 if (!size)
  return 0;

 for (block_id = start_block_id; block_id <= end_block_id; block_id++) {
  mem = find_memory_block_by_id(block_id);
  if (!mem)
   continue;

  ret = func(mem, arg);
  put_device(&mem->dev);
  if (ret)
   break;
 }
 return ret;
}

struct for_each_memory_block_cb_data {
 walk_memory_blocks_func_t func;
 void *arg;
};

static int for_each_memory_block_cb(struct device *dev, void *data)
{
 struct memory_block *mem = to_memory_block(dev);
 struct for_each_memory_block_cb_data *cb_data = data;

 return cb_data->func(mem, cb_data->arg);
}

/**
 * for_each_memory_block - walk through all present memory blocks
 *
 * @arg: argument passed to func
 * @func: callback for each memory block walked
 *
 * This function walks through all present memory blocks, calling func on
 * each memory block.
 *
 * In case func() returns an error, walking is aborted and the error is
 * returned.
 */
int for_each_memory_block(void *arg, walk_memory_blocks_func_t func)
{
 struct for_each_memory_block_cb_data cb_data = {
  .func = func,
  .arg = arg,
 };

 return bus_for_each_dev(&memory_subsys, NULL, &cb_data,
    for_each_memory_block_cb);
}

/*
 * This is an internal helper to unify allocation and initialization of
 * memory groups. Note that the passed memory group will be copied to a
 * dynamically allocated memory group. After this call, the passed
 * memory group should no longer be used.
 */
static int memory_group_register(struct memory_group group)
{
 struct memory_group *new_group;
 uint32_t mgid;
 int ret;

 if (!node_possible(group.nid))
  return -EINVAL;

 new_group = kzalloc(sizeof(group), GFP_KERNEL);
 if (!new_group)
  return -ENOMEM;
 *new_group = group;
 INIT_LIST_HEAD(&new_group->memory_blocks);

 ret = xa_alloc(&memory_groups, &mgid, new_group, xa_limit_31b,
         GFP_KERNEL);
 if (ret) {
  kfree(new_group);
  return ret;
 } else if (group.is_dynamic) {
  xa_set_mark(&memory_groups, mgid, MEMORY_GROUP_MARK_DYNAMIC);
 }
 return mgid;
}

/**
 * memory_group_register_static() - Register a static memory group.
 * @nid: The node id.
 * @max_pages: The maximum number of pages we'll have in this static memory
 *        group.
 *
 * Register a new static memory group and return the memory group id.
 * All memory in the group belongs to a single unit, such as a DIMM. All
 * memory belonging to a static memory group is added in one go to be removed
 * in one go -- it's static.
 *
 * Returns an error if out of memory, if the node id is invalid, if no new
 * memory groups can be registered, or if max_pages is invalid (0). Otherwise,
 * returns the new memory group id.
 */
int memory_group_register_static(int nid, unsigned long max_pages)
{
 struct memory_group group = {
  .nid = nid,
  .s = {
   .max_pages = max_pages,
  },
 };

 if (!max_pages)
  return -EINVAL;
 return memory_group_register(group);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_group_register_static);

/**
 * memory_group_register_dynamic() - Register a dynamic memory group.
 * @nid: The node id.
 * @unit_pages: Unit in pages in which is memory added/removed in this dynamic
 *  memory group.
 *
 * Register a new dynamic memory group and return the memory group id.
 * Memory within a dynamic memory group is added/removed dynamically
 * in unit_pages.
 *
 * Returns an error if out of memory, if the node id is invalid, if no new
 * memory groups can be registered, or if unit_pages is invalid (0, not a
 * power of two, smaller than a single memory block). Otherwise, returns the
 * new memory group id.
 */
int memory_group_register_dynamic(int nid, unsigned long unit_pages)
{
 struct memory_group group = {
  .nid = nid,
  .is_dynamic = true,
  .d = {
   .unit_pages = unit_pages,
  },
 };

 if (!unit_pages || !is_power_of_2(unit_pages) ||
     unit_pages < PHYS_PFN(memory_block_size_bytes()))
  return -EINVAL;
 return memory_group_register(group);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_group_register_dynamic);

/**
 * memory_group_unregister() - Unregister a memory group.
 * @mgid: the memory group id
 *
 * Unregister a memory group. If any memory block still belongs to this
 * memory group, unregistering will fail.
 *
 * Returns -EINVAL if the memory group id is invalid, returns -EBUSY if some
 * memory blocks still belong to this memory group and returns 0 if
 * unregistering succeeded.
 */
int memory_group_unregister(int mgid)
{
 struct memory_group *group;

 if (mgid < 0)
  return -EINVAL;

 group = xa_load(&memory_groups, mgid);
 if (!group)
  return -EINVAL;
 if (!list_empty(&group->memory_blocks))
  return -EBUSY;
 xa_erase(&memory_groups, mgid);
 kfree(group);
 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_group_unregister);

/*
 * This is an internal helper only to be used in core memory hotplug code to
 * lookup a memory group. We don't care about locking, as we don't expect a
 * memory group to get unregistered while adding memory to it -- because
 * the group and the memory is managed by the same driver.
 */
struct memory_group *memory_group_find_by_id(int mgid)
{
 return xa_load(&memory_groups, mgid);
}

/*
 * This is an internal helper only to be used in core memory hotplug code to
 * walk all dynamic memory groups excluding a given memory group, either
 * belonging to a specific node, or belonging to any node.
 */
int walk_dynamic_memory_groups(int nid, walk_memory_groups_func_t func,
          struct memory_group *excluded, void *arg)
{
 struct memory_group *group;
 unsigned long index;
 int ret = 0;

 xa_for_each_marked(&memory_groups, index, group,
      MEMORY_GROUP_MARK_DYNAMIC) {
  if (group == excluded)
   continue;
#ifdef CONFIG_NUMA
  if (nid != NUMA_NO_NODE && group->nid != nid)
   continue;
#endif /* CONFIG_NUMA */
  ret = func(group, arg);
  if (ret)
   break;
 }
 return ret;
}

#if defined(CONFIG_MEMORY_FAILURE) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
void memblk_nr_poison_inc(unsigned long pfn)
{
 const unsigned long block_id = pfn_to_block_id(pfn);
 struct memory_block *mem = find_memory_block_by_id(block_id);

 if (mem)
  atomic_long_inc(&mem->nr_hwpoison);
}

void memblk_nr_poison_sub(unsigned long pfn, long i)
{
 const unsigned long block_id = pfn_to_block_id(pfn);
 struct memory_block *mem = find_memory_block_by_id(block_id);

 if (mem)
  atomic_long_sub(i, &mem->nr_hwpoison);
}

static unsigned long memblk_nr_poison(struct memory_block *mem)
{
 return atomic_long_read(&mem->nr_hwpoison);
}
#endif